发光元件溶剂、可光降解增稠剂、发光元件墨及用于制造显示装置的方法

文档序号:197456 发布日期:2021-11-02 浏览:29次 >En<

阅读说明:本技术 发光元件溶剂、可光降解增稠剂、发光元件墨及用于制造显示装置的方法 (Light-emitting element solvent, photodegradable thickener, light-emitting element ink, and method for manufacturing display device ) 是由 郑载勳 柳熙娟 洪惠贞 高孝珍 金德起 沈俊辅 赵诚赞 姜锺赫 宋根圭 赵显敏 于 2020-03-03 设计创作,主要内容包括:提供了发光元件溶剂、可光降解增稠剂、包含所述发光元件溶剂和所述可光降解增稠剂的发光元件墨以及用于制造显示装置的方法。所述用于制造显示装置的方法包括以下步骤:在具有形成在其上的第一电极和第二电极的目标衬底上喷射包含第一元件溶剂和分散在所述第一元件溶剂中的发光元件的元件墨;形成其中所述第一元件溶剂的至少一些键通过将光照射至所述第一元件溶剂而被分解的第二元件溶剂,并且将所述发光元件安装在所述第一电极和所述第二电极上;以及去除所述第二元件溶剂。(Provided are a light-emitting element solvent, a photodegradable thickener, a light-emitting element ink containing the light-emitting element solvent and the photodegradable thickener, and a method for manufacturing a display device. The method for manufacturing a display device includes the steps of: ejecting an element ink containing a first element solvent and light emitting elements dispersed in the first element solvent on a target substrate having a first electrode and a second electrode formed thereon; forming a second element solvent in which at least some of the bonds of the first element solvent are decomposed by irradiating light to the first element solvent, and mounting the light emitting element on the first electrode and the second electrode; and removing the second component solvent.)

发光元件溶剂、可光降解增稠剂、发光元件墨及用于制造显示 装置的方法

技术领域

本公开内容涉及发光元件溶剂、可光降解增稠剂、发光元件墨以及用于制造显示装置的方法。

背景技术

显示装置的重要性随着多媒体的发展而增加。因此,正在使用各种类型的显示装置,例如有机发光显示(OLED)装置和液晶显示(LCD)装置。

诸如OLED面板或LCD面板的显示面板是包括在显示装置中以显示图像的装置。在此类显示面板中,发光元件可以作为发光显示面板提供,并且发光二极管(LED)的实例包括使用有机材料作为荧光材料的有机LED(OLED)和使用无机材料作为荧光材料的无机LED。

使用无机半导体作为荧光材料的无机LED即使在高温环境中也具有耐久性,并且与有机LED相比在蓝色光中具有更高的效率。在被指出为现有无机LED元件的限制的制造过程中,已经开发了使用介电泳(DEP)方法的转移方法。因此,对具有比有机发光二极管的耐久性和效率更高的耐久性和效率的无机发光二极管持续地进行研究。

包括无机LED的显示装置可以通过喷墨印刷工艺来制造,其中具有小尺寸的发光元件分散在墨中并且然后喷射在电极上。每个发光元件可以包括半导体层,并且因此可以由具有大比重的材料制成。墨的粘度可以决定发光元件的沉淀速度和通过喷嘴喷出的可能性。

例如,当墨的粘度是低的时,墨可以顺利地通过喷嘴喷出,但分散在墨中的发光元件的沉淀速度可能是高的。另一方面,当墨的粘度是高的时,发光元件的沉淀速度可能减慢,但可能无法通过喷嘴喷出。此外,除了发光元件之外的溶剂必须从喷射在电极上的墨中去除。然而,当墨的粘度是高的时,溶剂不会顺利地被去除。

发明内容

[技术问题]

本公开内容的方面提供了包含其中至少一个化学键被照射的光分解的可光降解官能团的发光元件溶剂,以及包含所述发光元件溶剂的发光元件墨。

本公开内容的方面还提供了其中分子链在光照射时分解的可光降解增稠剂。

本公开内容的方面还提供了用于使用包含所述发光元件溶剂和分散在所述发光元件溶剂中的发光元件的发光元件墨制造显示装置的方法。

本公开内容的方面还提供了其粘度由包含在其中的所述可光降解增稠剂和发光元件控制的发光元件墨,以及使用所述发光元件墨制造显示装置的方法。

应注意,本公开内容的方面不限于此,并且根据以下描述本文中未提及的其它方面对于本领域技术人员将是显而易见的。

[技术方案]

根据本公开内容的实施方案,用于制造显示装置的方法,所述方法包括:在具有形成在其上的第一电极和第二电极的目标衬底上喷射包含第一元件溶剂和分散在所述第一元件溶剂中的发光元件的元件墨;形成其中所述第一元件溶剂的至少一些键通过将光照射至所述第一元件溶剂而被分解的第二元件溶剂,并且将所述发光元件安装在所述第一电极和所述第二电极上;以及去除所述第二元件溶剂。

所述第一元件溶剂可以包含其中至少任一个化学键被照射的光分解的可光降解官能团、以及键合至所述可光降解官能团并且由以下化学式1表示的第一官能团和第二官能团,并且所述第一元件溶剂可以是由以下化学式2至化学式5表示的化合物中的至少任一种:

[化学式1]

其中n是1至5的整数,所述第一官能团的n值和所述第二官能团的n值的总和是2至6,并且R5是C1-C5烷基基团、C2-C5烯基基团、C2-C5炔基基团、C1-C5烷基醚基团和C2-C5烯基醚基团中的任一种,以及

[化学式2]

[化学式3]

[化学式4]

[化学式5]

其中R1和R2由化学式1表示,R1的化学式1中的n值和R2的化学式1中的n值的总和是2至6,并且R3和R4中的每一个独立地是C1-C10烷基基团、C2-C10烯基基团、C2-C10炔基基团、C1-C10烷基醚基团和C2-C10烯基醚基团中的任一种。

在所述第二元件溶剂的所述形成中,所述可光降解官能团的至少一些键可以被所述照射的光分解以形成至少一个光降解片段,并且所述第二元件溶剂可以包含所述光降解片段。

所述光降解片段可以键合至所述第一官能团和所述第二官能团中的至少任一个。

所述第二元件溶剂的分子量可以是所述第一元件溶剂的分子量的50%或低于50%。

所述第一元件溶剂可以具有7cp至15cp的粘度,并且所述第二元件溶剂可以具有5cp或小于5cp的粘度。

所述发光元件的所述着陆可以包括在所述第二元件溶剂上形成电场,并且使所述发光元件的定向方向通过所述电场对准。

所述发光元件可以在一个方向上延伸,并且由其中所述发光元件延伸的方向和垂直于其中所述第一电极和第二电极延伸的方向的方向形成的锐角可以是88度至90度。

根据本公开内容的实施方案,分散半导体晶体的发光元件溶剂包含:其中至少任一个化学键被照射的光分解的可光降解官能团;以及键合至所述可光降解官能团的不同的第一和第二官能团,并且所述发光元件溶剂由以下式1表示,其中所述可光降解官能团的所述化学键被所述光分解以形成至少一个光降解片段:

[式1]

X1-P-X2,

其中P是可光降解官能团,X1是第一官能团,并且X2是第二官能团。

所述第一官能团和所述第二官能团可以由以下化学式1表示,并且所述发光元件溶剂可以是由以上化学式2至化学式5表示的化合物中的任一种。

所述发光元件溶剂可以是由以下化学式6表示的化合物:

[化学式6]

所述发光元件溶剂可以形成由以上式1表示的第一元件溶剂,其中当用所述光照射时,所述第一元件溶剂可以形成包含所述光降解片段的第二元件溶剂。

所述光降解片段可以键合至所述第一官能团和所述第二官能团中的至少任一个。

所述第二元件溶剂的分子量可以是所述第一元件溶剂的分子量的50%或低于50%。

所述第一元件溶剂可以具有7cp至15cp的粘度,并且所述第二元件溶剂可以具有5cp或小于5cp的粘度。

根据本公开内容的实施方案,发光元件墨包含:包括半导体晶体和围绕所述半导体晶体的外周表面的绝缘膜的发光元件;以及其中分散有一个或多于一个的发光元件的发光元件溶剂,其中所述发光元件溶剂包含:其中至少任一个化学键被照射的光分解的可光降解官能团;以及键合至所述可光降解官能团并且由以下化学式1表示的第一官能团和第二官能团,并且所述发光元件溶剂是由以上化学式2至化学式5表示的化合物中的任一种。

所述发光元件溶剂可以是由以上化学式6表示的化合物。

所述发光元件溶剂的所述可光降解官能团的所述化学键可以被所述光分解以形成至少一个光降解片段,并且所述光降解片段可以键合至所述第一官能团和所述第二官能团中的至少任一个。

因为所述可光降解官能团的所述化学键被所述照射的光分解,所述发光元件溶剂的粘度可以降低。

所述半导体晶体可以包括:掺杂有第一传导类型的第一半导体层,掺杂有具有与所述第一传导类型不同极性的第二传导类型的第二半导体层,以及形成在所述第一半导体层与所述第二半导体层之间的有源层。

根据本公开内容的实施方案,用于制造显示装置的方法,所述方法包括:制备包含溶剂以及分散在所述溶剂中的多个发光元件和可光降解增稠剂的发光元件墨,将所述发光元件墨喷射在第一电极和第二电极形成在其上的目标衬底上,以及将光照射至所述发光元件墨并且将所述发光元件安装在所述第一电极和所述第二电极上

所述可光降解增稠剂中的每一个可以包含包括能够形成氢键的官能团的第三官能团和键合至所述第三官能团并且其中键被照射的光分解的可光降解官能团,并且由以下式2至式5中的任一种表示:

[式2]

[式3]

[式4]

[式5]

其中“HP1”和“HP2”是第三官能团,“HP1”是胺基团(-NH-)、氨基基团(-CONH-)、脲基团(-NHCONH-)和氨基甲酸酯基团(-NHCOO-)中的任一种,“HP2”是羟基基团(-OH)或胺基团(-NH2),“CP”是可光降解官能团,“R6”是C1-C5烷基基团、C2-C5烯基基团、C2-C5炔基基团、C1-C5烷基醚基团和C2-C5烯基醚基团中的任一种,R7是丙烯酰基基团、甲基丙烯酰基基团、酯基团和碳酸酯基团中的任一种,m是1至3的整数,并且l是10至100的整数。

所述可光降解增稠剂中的每一个可以由以下化学式7至化学式11中的任一种表示:

[式7]

[式8]

[式9]

[式10]

[式11]

其中l是10至100的整数。

在所述发光元件墨的所述制备中,因为所述第三官能团形成分子间氢键,所述可光降解增稠剂可以形成网络结构。

当没有施加剪切应力时,所述发光元件墨可以具有30cP至70cP的粘度。

在所述发光元件墨的所述喷射中,所述可光降解增稠剂的每一个中的所述第三官能团的所述氢键可以被分解。

当没有施加剪切应力时,所述发光元件墨可以具有5cP至15cP的粘度。

当用所述光照射时,因为所述可光降解官能团被分解,所述可光降解增稠剂中的每一个可以形成多个片段分子。

所述发光元件的所述安装可以包括在所述第一电极和所述第二电极上形成电场,使所述发光元件的定向方向通过所述电场对准,以及去除所述溶剂和所述片段分子。

可以通过在200℃至400℃下的热处理过程进行所述溶剂和所述片段分子的所述去除。

所述发光元件可以在一个方向上延伸,以及由其中所述发光元件延伸的方向和其中所述第一电极和所述第二电极延伸的方向形成的锐角可以是88度至90度。

根据本公开内容的实施方案,发光元件墨包含:溶剂;发光元件,所述发光元件分散在所述溶剂中并且各自包括多个半导体层和部分地围绕所述半导体层的外表面的绝缘膜;以及分散在所述溶剂中的可光降解增稠剂,其中所述可光降解增稠剂中的每一个包含包括能够形成氢键的官能团的第三官能团和键合至所述第三官能团并且其中键被照射的光分解的可光降解官能团,以及所述可光降解增稠剂由以上式2至式5中的任一种表示。

所述可光降解官能团可以包括环丁基基团、马来酰亚胺二聚体、丙烯酸酯二聚体和羰基基团中的任一种。

所述可光降解增稠剂中的每一个由以上化学式7至化学式11中的任一种表示。

当没有施加剪切应力时,因为所述第三官能团形成分子间氢键,所述可光降解增稠剂可以形成网络结构。

当没有施加剪切应力时,所述发光元件墨可以具有30cP至70cP的粘度。

当施加剪切应力时,所述可光降解增稠剂的所述第三官能团的所述分子间氢键可以被分解。

当施加剪切应力时,所述发光元件墨可以具有5cP至15cP的粘度。

所述发光元件的所述半导体层可以包括第一半导体层;第二半导体层;以及设置在所述第一半导体层与所述第二半导体层之间的有源层,并且所述绝缘膜可以围绕至少所述有源层的外表面。

根据本公开内容的实施方案,可光降解增稠剂包含:包括能够形成氢键的官能团的第三官能团;以及键合至所述第三官能团并且其中键被照射的光分解的可光降解官能团,所述可光降解增稠剂由以上式2至式5中的任一种表示。

其它实施方案的细节包括在详细描述和附图中。

[有益效果]

根据实施方案的发光元件溶剂包含可光降解官能团以及键合至可光降解官能团的第一官能团和第二官能团。因为可光降解官能团的化学键被照射的光部分地分解,粘度可以降低。因此,包含在发光元件墨中的发光元件可以分散在具有降低的粘度的发光元件溶剂中。

此外,在根据实施方案的用于制造显示装置的方法中,使用其中分散有发光元件的具有降低的粘度的发光元件溶剂来进行对准发光元件的过程。因此,可以制造具有改善的对准度的设置在电极上的发光元件的显示装置。

根据实施方案的可光降解增稠剂可以包含可以形成氢键的官能团和其中键被光照射分解的可光降解官能团。当没有流动时,由于由可聚合基团形成的氢键,可光降解增稠剂可以具有高粘度。然而,当向可光降解增稠剂施加剪切应力时,可光降解增稠剂可以具有低粘度而不形成氢键。

根据实施方案的发光元件墨可以包含溶剂、发光元件和可光降解增稠剂。因此,当没有墨的流动时,溶剂可以由于可光降解增稠剂而具有高粘度,并且发光元件可以保持长时间分散。另一方面,当墨通过喷嘴喷出时,向溶剂和可光降解增稠剂施加剪切应力。因此,溶剂的粘度可以降低,并且发光元件可以在其中它们分散在溶剂中的状态下从喷嘴中喷出。此外,当将光照射至喷射在目标衬底上的墨时,增稠剂的可光降解官能团可以被分解,并且因为墨的粘度降低,墨可以在一定温度下容易地去除。

因此,根据实施方案,包括发光元件的显示装置可以通过使用包含发光元件和可光降解增稠剂的发光元件墨经由喷墨印刷方法来制造。

根据实施方案的效果不局限于以上示例的内容,并且更多的各种效果包括在本公开内容中。

附图说明

图1是根据实施方案的显示装置的平面视图;

图2是根据实施方案的显示装置的像素的平面视图;

图3是沿图2的线IIIa-IIIa'、线IIIb-IIIb'和线IIIc-IIIc'截取的横截面视图;

图4是根据另一个实施方案的显示装置的一部分的横截面视图;

图5是根据实施方案的发光元件的示意图;

图6和图7是根据其它实施方案的发光元件的示意图;

图8是根据实施方案的元件墨的示意图;

图9和图10是图8的部分A的放大图;

图11是例示出根据实施方案的用于制造显示装置的方法的流程图;

图12和图13是例示出根据实施方案的用于制造显示装置的方法的一部分的横截面视图;

图14至图16是例示出根据实施方案的其中将分散在元件溶剂中的发光元件放置在电极上的过程的示意图;

图17是例示出根据实施方案的其中已经去除元件溶剂的状态的平面视图;

图18是例示出根据实施方案的其中已经去除元件溶剂的状态的横截面视图;

图19是例示出根据实施方案的形成第二元件溶剂的操作的示意图;

图20至图22是例示出根据实施方案的其中将分散在元件溶剂中的发光元件放置在电极上的过程的示意图;

图23是例示出根据实施方案的去除第二元件溶剂的操作的横截面视图;

图24是例示出根据实施方案的发光元件的对准的平面视图;

图25是根据实施方案的发光元件墨的示意图;

图26是例示出根据实施方案的处于其中未向发光元件墨施加剪切应力的状态的可光降解增稠剂的布置的示意图;

图27是例示出根据实施方案的处于其中已经向发光元件墨施加剪切应力的状态的可光降解增稠剂的布置的示意图;

图28是例示出根据实施方案的当将光照射至发光元件墨时的可光降解增稠剂的示意图;

图29是例示出根据实施方案的用于制造显示装置的方法的流程图;

图30至图32是例示出根据实施方案的制造显示装置的过程中的操作的横截面视图;

图33至图35是例示出在制造显示装置的过程期间将发光元件放置在电极上的过程的示意图;

图36至图38是例示出在根据实施方案的制造显示装置的过程期间将发光元件放置在电极上的过程的示意图;以及

图39是例示出根据实施方案的用于制造显示装置的方法的一部分的横截面视图。

具体实施方式

现在将在下文参考附图更全面地描述本发明,在附图中示出了本发明的优选实施方案。然而,本发明可以以不同的形式实施,并且不应解释为局限于本文阐述的实施方案。相反,提供这些实施方案使得本公开内容将是透彻且完整的,并且将向本领域技术人员充分地传达本发明的范围。

还应理解,当层被称为在另一个层或衬底“上”时,它可以直接在其它层或衬底上,或者也可以存在介于中间的层。相同的参考数字在说明书中通篇指代相同的组件。

应理解,尽管术语“第一”、“第二”等可以在本文用于描述各种元件,但这些元件不应受到这些术语限制。这些术语仅用于区分一个元件与另一个元件。例如,在不背离本发明的教导的情况下,以下讨论的第一元件可以被称为第二元件。类似地,第二元件也可以被称为第一元件。

在下文,将参考附图描述实施方案。

图1是根据实施方案的显示装置的平面视图。

参考图1,显示装置10显示移动图像或静止图像。显示装置10可以是指提供显示屏的任何电子装置。显示装置10的实例可以包括电视、笔记本计算机、监视器、广告牌、物联网(IoT)、移动电话、智能电话、平板个人计算机(PC)、电子手表、智能手表、手表电话、头戴式显示器、移动通信终端、电子笔记本、电子书、便携式多媒体播放器(PMP)、导航装置、游戏机、数码相机和/或摄像机,所有均提供显示屏。

显示装置10包括提供显示屏的显示面板。显示面板的实例包括无机发光二极管显示面板、有机发光显示面板、量子点发光显示面板、等离子体显示面板和场发射显示面板。以下将描述其中应用无机发光二极管显示面板作为显示面板的实例的情况,但本公开内容不限于这种情况,并且只要相同的技术主旨是适用的,也可以应用其它显示面板。

可以不同地修改显示装置10的形状。例如,显示装置10可以具有各种形状,例如水平长矩形、垂直长矩形、正方形、具有圆角(顶点)的四边形、其它多边形和圆形。显示装置10的显示区域DPA的形状也可以类似于显示装置10的整体形状。在图1中,例示出具有水平长矩形形状的显示装置10和显示区域DPA。

显示装置10可以包括显示区域DPA和非显示区域NDA。显示区域DPA可以是其中可以显示屏幕的区域,并且非显示区域NDA可以是其中不显示屏幕的区域。显示区域DPA也可以被称为有源区域,并且非显示区域NDA也可以被称为非有源区域。显示区域DPA通常可以占据显示装置10的中心。

显示区域DPA可以包括多个像素PX。像素PX可以布置在矩阵方向上。像素PX中的每一个在平面视图中可以是矩形或正方形的。然而,本公开内容不限于此,并且像素PX中的每一个也可以具有每一个边相对于一个方向倾斜的菱形平面形状。像素PX可以交替地布置成条型或波瓦型。此外,像素PX中的每一个可以包括一个或多于一个的发光元件30,所述发光元件30发射特定波长带的光以显示特定的颜色。

非显示区域NDA可以设置在显示区域DPA周围。非显示区域NDA可以完全或部分地围绕显示区域DPA。显示区域DPA可以是矩形的,并且非显示区域NDA可以与显示区域DPA的四个边相邻设置。非显示区域NDA可以形成显示装置10的挡板。在每个非显示区域NDA中,可以设置包括在显示装置10中的布线或电路驱动器,或者可以安装外部装置。

图2是根据实施方案的显示装置的像素的平面视图。图3是沿图2的线IIIa-IIIa'、线IIIb-IIIb'和线IIIc-IIIc'截取的横截面视图。

参考图2,像素PX中的每一个可以包括多个子像素PXn(其中n是1至3的整数)。例如,一个像素PX可以包括第一子像素PX1、第二子像素PX2和第三子像素PX3。第一子像素PX1可以发射第一颜色的光,第二子像素PX2可以发射第二颜色的光,并且第三子像素PX3可以发射第三颜色的光。第一颜色可以是蓝色,第二颜色可以是绿色,并且第三颜色可以是红色。然而,本公开内容不限于此,并且子像素PXn也可以发射相同颜色的光。此外,尽管在图2中一个像素PX包括三个子像素PXn,但本公开内容不限于此,并且像素PX也可以包括更多的子像素PXn。

显示装置10的每个子像素PXn可以包括定义为发射区域EMA的区域。第一子像素PX1可以包括第一发射区域EMA1,第二子像素PX2可以包括第二发射区域EMA2,并且第三子像素PX3可以包括第三发射区域EMA3。发射区域EMA可以定义为其中将包括在显示装置10中的发光元件30设置成发射特定波长带的光的区域。每个发光元件30可以包括有源层36(参见图5),并且有源层36可以无方向性地发射特定波长带的光。从每个发光元件30的有源层36发射的光可以朝向发光元件30的两侧照射。发射区域EMA可以包括发光元件30设置在其中的区域、以及与发光元件30相邻并且从发光元件30发射的光向其输出的区域。

然而,本公开内容不限于此,并且发射区域EMA还可以包括从发光元件30发射的光在被其它构件反射或折射之后从其中输出的区域。多个发光元件30可以设置在每个子像素PXn中,并且其中设置发光元件30的区域和与该区域相邻的区域可以形成发射区域EMA。

尽管在附图中未例示,但显示装置10的每个子像素PXn可以包括定义为不同于发射区域EMA的区域的非发射区域。非发射区域可以是发光元件30未设置在其中并且因为从发光元件30发射的光没有到达该区域而没有光从其中输出的区域。

图3例示出仅图2的第一子像素PX1的横截面,但相同的图示可以适用于其它像素PX或子像素PXn。图3例示出跨设置在第一子像素PX1中的发光元件30的一个端部和另一个端部的横截面。

结合图2参考图3,显示装置10可以包括第一衬底11,以及设置在第一衬底11上的电路元件层和显示元件层。半导体层、多个传导层和多个绝缘层可以设置在第一衬底11上,并且可以构成电路元件层和显示元件层。传导层可以包括设置在第一平坦化层19下以形成电路元件层的第一栅极传导层、第二栅极传导层、第一数据传导层和第二数据传导层,并且可以包括设置在第一平坦化层19上以形成显示元件层的电极21和22以及接触电极26。绝缘层可以包括缓冲层12、第一栅极绝缘层13、第一保护层15、第一层间绝缘层17、第二层间绝缘层18、第一平坦化层19、第一绝缘层51、第二绝缘层52、第三绝缘层53和第四绝缘层54。

具体地,第一衬底11可以是绝缘衬底。第一衬底11可以由诸如玻璃、石英或聚合物树脂的绝缘材料制成。此外,第一衬底11可以是刚性衬底,但也可以是可以弯曲、折叠、卷曲等的柔性衬底。

光阻挡层BML1和BML2可以设置在第一衬底11上。光阻挡层BML1和BML2可以包括第一光阻挡层BML1和第二光阻挡层BML2。第一光阻挡层BML1和第二光阻挡层BML2分别至少被驱动晶体管DT的第一有源材料层DT_ACT和开关晶体管ST的第二有源材料层ST_ACT重叠。光阻挡层BML1和BML2可以包含光阻挡材料以防止光进入第一有源材料层DT_ACT和第二有源材料层ST_ACT。例如,第一光阻挡层BML1和第二光阻挡层BML2可以由阻挡光的透射的不透明金属材料制成。然而,本公开内容不限于此。在一些情况下,光阻挡层BML1和BML2可以省略或可以仅形成在第一有源材料层DT_ACT下。

缓冲层12可以设置在第一衬底11的整个表面上以及光阻挡层BML1和BML2上。缓冲层12可以形成在第一衬底11上以保护每个像素PX的晶体管DT和ST免于通过第一衬底11(其易受湿气渗透影响)引入的湿气,并且可以执行表面平坦化功能。缓冲层12可以由交替地堆叠的多个无机层构成。例如,缓冲层12可以是其中包含硅氧化物(SiOx)、硅氮化物(SiNx)和硅氮氧化物(SiON)中的至少任一种的无机层交替地堆叠的多层。

半导体层设置在缓冲层12上。半导体层可以包括驱动晶体管DT的第一有源材料层DT_ACT和开关晶体管ST的第二有源材料层ST_ACT。这些层可以被之后将描述的第一栅极传导层的栅极电极DT_G和ST_G部分地重叠。

在实施方案中,半导体层可以包含多晶硅、单晶硅、氧化物半导体等。多晶硅可以通过使无定形硅结晶来形成。当半导体层包含多晶硅时,第一有源材料层DT_ACT可以包括第一掺杂区DT_ACTa、第二掺杂区DT_ACTb和第一沟道区DT_ACTc。第一沟道区DT_ACTc可以设置在第一掺杂区DT_ACTa与第二掺杂区DT_ACTb之间。第二有源材料层ST_ACT可以包括第三掺杂区ST_ACTa、第四掺杂区ST_ACTb和第二沟道区ST_ACTc。第二沟道区ST_ACTc可以设置在第三掺杂区ST_ACTa与第四掺杂区ST_ACTb之间。第一掺杂区DT_ACTa、第二掺杂区DT_ACTb、第三掺杂区ST_ACTa和第四掺杂区ST_ACTb可以是掺杂有杂质的第一有源材料层DT_ACT和第二有源材料层ST_ACT的区域。

在另一个实施方案中,第一有源材料层DT_ACT和第二有源材料层ST_ACT可以包含氧化物半导体。在这种情况下,第一有源材料层DT_ACT和第二有源材料层ST_ACT的掺杂区可以是传导区。氧化物半导体可以是含有铟(In)的氧化物半导体。在一些实施方案中,氧化物半导体可以是氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、氧化铟镓(IGO)、氧化铟锌锡(IZTO)、氧化铟镓锡(IGTO)或氧化铟镓锌锡(IGZTO)。然而,本公开内容不限于此。

第一栅极绝缘层13设置在半导体层和缓冲层12上。第一栅极绝缘层13可以设置在缓冲层12上以及半导体层上。第一栅极绝缘层13可以起到驱动晶体管DT和开关晶体管ST中的每一个的栅极绝缘膜的作用。第一栅极绝缘层13可以是包含无机材料(例如硅氧化物(SiOx)、硅氮化物(SiNx)或硅氮氧化物(SiON))的无机层,或者可以具有以上材料堆叠在其中的结构。

第一栅极传导层设置在第一栅极绝缘层13上。第一栅极传导层可以包括驱动晶体管DT的第一栅极电极DT_G和开关晶体管ST的第二栅极电极ST_G。第一栅极电极DT_G可以在厚度方向上重叠第一有源材料层DT_ACT的第一沟道区DT_ACTc,并且第二栅极电极ST_G可以在厚度方向上重叠第二有源材料层ST_ACT的第二沟道区ST_ACTc。

第一栅极传导层可以是但不限于由钼(Mo)、铝(Al)、铬(Cr)、金(Au)、钛(Ti)、镍(Ni)、钕(Nd)、铜(Cu)及其合金中的任一种或多于一种制成的单层或多层。

第一保护层15设置在第一栅极传导层上。第一保护层15可以覆盖第一栅极传导层以保护第一栅极传导层。第一保护层15可以是包含无机材料(例如硅氧化物(SiOx)、硅氮化物(SiNx)或硅氮氧化物(SiON))的无机层,或者可以具有以上材料堆叠在其中的结构。

第二栅极传导层设置在第一保护层15上。第二栅极传导层可以包括存储电容器的第一电容电极CE1,其至少一部分在厚度方向上重叠第一栅极电极DT_G。第一电容电极CE1可以在厚度方向上重叠第一栅极电极DT_G,其中第一保护层15插置在它们之间,并且存储电容器可以形成在它们之间。第二栅极传导层可以是但不限于由钼(Mo)、铝(Al)、铬(Cr)、金(Au)、钛(Ti)、镍(Ni)、钕(Nd)、铜(Cu)及其合金中的任一种或多于一种制成的单层或多层。

第一层间绝缘层17设置在第二栅极传导层上。第一层间绝缘层17可以起到第二栅极传导层与设置在第二栅极传导层上的其它层之间的绝缘膜的作用。第一层间绝缘层17可以是包含无机材料(例如硅氧化物(SiOx)、硅氮化物(SiNx)或硅氮氧化物(SiON))的无机层,或者可以具有以上材料堆叠在其中的结构。

第一数据传导层设置在第一层间绝缘层17上。第一栅极传导层可以包括驱动晶体管DT的第一源极/漏极电极DT_SD1和第二源极/漏极电极DT_SD2以及开关晶体管ST的第一源极/漏极电极ST_SD1和第二源极/漏极电极ST_SD2。

驱动晶体管DT的第一源极/漏极电极DT_SD1和第二源极/漏极电极DT_SD2可以分别通过穿透第一层间绝缘层17和第一栅极绝缘层13的接触孔接触第一有源材料层DT_ACT的第一掺杂区DT_ACTa和第二掺杂区DT_ACTb。开关晶体管ST的第一源极/漏极电极ST_SD1和第二源极/漏极电极ST_SD2可以分别通过穿透第一层间绝缘层17和第一栅极绝缘层13的接触孔接触第二有源材料层ST_ACT的第三掺杂区ST_ACTa和第四掺杂区ST_ACTb。此外,驱动晶体管DT的第一源极/漏极电极DT_SD1和开关晶体管ST的第一源极/漏极电极ST_SD1可以分别通过其它接触孔电连接至第一光阻挡层BML1和第二光阻挡层BML2。当驱动晶体管DT和开关晶体管ST中的每一个的第一源极/漏极电极DT_SD1或ST_SD1和第二源极/漏极电极DT_SD2或ST_SD2中的任一个是源极电极时,其它电极可以是漏极电极。然而,本公开内容不限于此,并且当第一源极/漏极电极DT_SD1或ST_SD1和第二源极/漏极电极DT_SD2或ST_SD2中的任一个是漏极电极时,其它电极可以是源极电极。

第一数据传导层可以是但不限于由钼(Mo)、铝(Al)、铬(Cr)、金(Au)、钛(Ti)、镍(Ni)、钕(Nd)、铜(Cu)及其合金中的任一种或多于一种制成的单层或多层。

第二层间绝缘层18可以设置在第一数据传导层上。第二层间绝缘层18可以设置在第一层间绝缘层17的整个表面上以覆盖第一数据传导层并且保护第一数据传导层。第二层间绝缘层18可以是包含无机材料(例如硅氧化物(SiOx)、硅氮化物(SiNx)或硅氮氧化物(SiON))的无机层,或者可以具有以上材料堆叠在其中的结构。

第二数据传导层设置在第二层间绝缘层18上。第二数据传导层可以包括第一电压线VL1、第二电压线VL2和第一传导图案CDP。供应至驱动晶体管DT的高电位电压(或第一电源电压VDD)可以被施加至第一电压线VL1,并且供应至第二电极22的低电位电压(或第二电源电压VSS)可以被施加至第二电压线VL2。如之后将描述的,第一电源电压可以通过驱动电压DT施加至第一电极21,并且第二电源电压可以施加至通过接触孔连接至第二电压线VL2的第二电极22。在制造显示装置10的过程期间,使发光元件30对准所需的对准信号可以传送至第二电压线VL2。

第一传导图案CDP可以通过在第二层间绝缘层18中形成的接触孔电连接至驱动晶体管DT的第一源极/漏极电极DT_SD1。第一传导图案CDP还可以接触之后将描述的第一电极21,并且驱动晶体管DT将从第一电压线VL1接收的第一电源电压VDD通过第一传导图案CDP传输至第一电极21。尽管在附图中第二数据传导层包括一个第二电压线VL2和一个第一电压线VL1,但本公开内容不限于此。第二数据传导层也可以包括更多个第一电压线VL1和更多个第二电压线VL2。

第二数据传导层可以是但不限于由钼(Mo)、铝(Al)、铬(Cr)、金(Au)、钛(Ti)、镍(Ni)、钕(Nd)、铜(Cu)及其合金中的任一种或多于一种制成的单层或多层。

第一平坦化层19设置在第二数据传导层上。第一平坦化层19可以包含诸如聚亚酰胺(PI)的有机绝缘材料并且执行表面平坦化功能。

内部区块41和42、多个电极21和22、外部区块45、多个接触电极26和发光元件30设置在第一平坦化层19上。此外,多个绝缘层51至54可以进一步设置在第一平坦化层19上。

内部区块41和42可以直接设置在第一平坦化层19上。内部区块41和42可以包括与每个子像素PXn的中心相邻设置的第一内部区块41和第二内部区块42。

第一内部区块41和第二内部区块42可以在第一方向DR1上间隔开以彼此面对。间隔开以彼此面对的内部区块41和42可以形成其中发光元件30设置在它们之间的区域。此外,第一内部区块41和第二内部区块42可以在第二方向DR2上延伸,但可以终止于与子像素PXn之间的边界间隔开的位置处,以便不延伸至在第二方向DR2上相邻的另一个子像素PXn。因此,第一内部区块41和第二内部区块42可以设置在每个子像素PXn中以形成在显示装置10的整个表面上的线性图案。尽管在图3中仅例示出一个第一内部区块41和一个第二内部区块42,但本公开内容不限于此。取决于之后将描述的电极21和22的数量,可以进一步设置更多个内部区块41和42。

第一内部区块41和第二内部区块42中的每一个的至少一部分可以从第一平坦化层19的上表面突出。第一内部区块41和第二内部区块42中的每一个的突出部分可以具有倾斜的侧表面,并且从发光元件30发射的光可以朝向内部区块41和42的倾斜的侧表面行进。如之后将描述的,设置在内部区块41和42上的电极21和22可以包含具有高反射率的材料,并且从发光元件30发射的光可以被设置在内部区块41和42的侧表面上的电极21和22反射以在第一平坦化层19上方向上行进。即,内部区块41和42可以提供其中设置发光元件30的区域,同时起到在向上方向上反射从发光元件30发射的光的反射屏障的作用。在实施方案中,内部区块41和42可以包含诸如聚酰亚胺(PI)的有机绝缘材料,但本公开内容不限于此。

电极21和22设置在内部区块41和42以及第一平坦化层19上。电极21和22可以电连接至发光元件30,并且预定的电压可以施加至电极21和22,使得发光元件30可以发射特定波长带的光。此外,电极21和22中的每一个的至少一部分可以用于在子像素PXn中形成电场以对准发光元件30。

电极21和22可以包括设置在第一内部区块41上的第一电极21和设置在第二内部区块42上的第二电极22。

第一电极21和第二电极22中的每一个可以包括在第一方向DR1上延伸的电极主干部21S或22S和在与第一方向DR1相交的第二方向DR2上从电极主干部21S或22S延伸并且分支的至少一个电极分支部21B或22B。

第一电极21可以包括在第一方向DR1上延伸的第一电极主干部21S和从第一电极主干部21S分支并且在第二方向DR2上延伸的至少一个第一电极分支部21B。

第一电极主干部21S可以具有终止于子像素PXn之间并且与相邻的第一电极主干部21S的端部间隔开的两个端部,但可以位于与同一行中的相邻像素(例如,在第一方向DR1上相邻)的第一电极主干部21S基本上相同的直线上。由于分别设置在子像素PXn中的第一电极主干部21S的两个端部彼此间隔开,因此不同的电信号可以传送至每个第一电极分支部21B,并且每个第一电极分支部21B可以单独地驱动。第一电极21可以通过穿透第一平坦化层19的第一接触孔CT1接触第一传导图案CDP,并且因此可以电连接至驱动晶体管DT的第一源极/漏极电极DT_SD1。

第一电极分支部21B可以从第一电极主干部21S的至少一部分分支并且在第二方向DR2上延伸以终止于与面对第一电极主干部21S的第二电极主干部22S间隔开的位置处。

第二电极22可以包括在第一方向DR1上延伸并且在第二方向DR2上与第一电极主干部21S间隔开以面对第一电极主干部21S的第二电极主干部22S和从第二电极主干部22S分支并且在第二方向DR2上延伸的第二电极分支部22B。

第二电极主干部22S可以在第一方向DR1上延伸超过与其它相邻子像素PXn的边界。与多个子像素PXn相交的第二电极主干部22S可以连接至显示区域DPA的周围部分或者非显示区域NDA中的在方向上延伸的部分。第二电极22可以通过穿透第一平坦化层19的第二接触孔CT2接触第二电压线VL2。如附图中例示的,在第一方向DR1上相邻的子像素PXn的第二电极22可以连接至一个第二电极主干部22S,并且因此通过第二接触孔CT2电连接至第二电压线VL2。然而,本公开内容不限于此。在一些情况下,第二接触孔CT2也可以形成在每个子像素PXn中。

第二电极分支部22B可以与第一电极分支部21B间隔开以面对第一电极分支部21B,并且可以终止于与第一电极主干部21S间隔开的位置处。第二电极分支部22B可以连接至第二电极主干部22S,并且在延伸方向上的端部可以与子像素PXn中的第一电极主干部21S间隔开。

尽管在附图中在每个子像素PXn中设置两个第一电极bran部21B和一个第二电极分支部22B,但本公开内容不限于此。在一些实施方案中,在每个子像素PXn中可以设置更多个第一电极分支部21B和更多个第二电极分支部22B。此外,设置在每个子像素PXn中的第一电极21和第二电极22可以不必在一个方向上延伸并且可以设置成各种结构。例如,第一电极21和第二电极22可以部分地弯曲或弯折,或者第一电极21和第二电极22中的任一个可以围绕其它电极。其中设置第一电极21和第二电极22的结构或形状不受特别限制,只要第一电极21和第二电极22至少部分地间隔开以彼此面对,使得其中待设置发光元件30的区域可以形成在第一电极21与第二电极22之间即可。

第一电极21和第二电极22可以分别设置在第一内部区块41和第二内部区块42上,并且可以间隔开以彼此面对。第一电极21和第二电极22的各个电极分支部21B和22B可以设置在第一内部区块41和第二内部区块42上,但它们中的每一个的至少一部分可以直接地设置在第一平坦化层19上。设置在第一内部区块41与第二内部区块42之间的发光元件30中的每一个的至少一个端部可以电连接至第一电极21和第二电极22。

电极21和22中的每一个可以包含透明传导材料。例如,电极21和22中的每一个可以包含诸如氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)或氧化铟锡锌(ITZO)的材料,但本公开内容不限于此。在一些实施方案中,电极21和22中的每一个可以包含具有高反射率的传导材料。例如,电极21和22中的每一个可以包含诸如银(Ag)、铜(Cu)或铝(Al)的金属作为具有高反射率的材料。在这种情况下,电极21和22中的每一个可以将入射光在每个子像素PXn上方向上反射。

此外,电极21和22中的每一个可以具有其中透明传导材料和具有高反射率的金属层各自堆叠在一个或多于一个的层中的结构,或者可以形成为包含它们的单层。在实施方案中,电极21和22中的每一个可以具有ITO/Ag/ITO/IZO的堆叠结构,或者可以是含有铝(Al)、镍(Ni)、镧(La)等的合金,但本公开内容不限于此。

电极21和22可以电连接至发光元件30,并且可以将预定的电压施加至电极21和22,使得发光元件30可以发射光。例如,电极21和22可以通过之后将描述的接触电极26电连接至发光元件30,并且可以将接收的电信号通过接触电极26传送至发光元件30。

在实施方案中,第一电极21可以是单独用于每个子像素PXn的像素电极,并且第二电极22可以是沿每个子像素PXn公共地连接的公共电极。第一电极21和第二电极22中的任一个可以是发光元件30的阳极,并且另一个可以是发光元件30的阴极。然而,本公开内容不限于此,并且相反的情况也可以是真实的。

此外,电极21和22中的每一个可以用于在子像素PXn中形成电场以便对准发光元件30。可以通过经由将对准信号传送至第一电极21和第二电极22而在第一电极21与第二电极22之间形成电场的过程将发光元件30放置在第一电极21与第二电极22之间。发光元件30可以在其中发光元件30分散在墨中的状态下通过喷墨过程喷射在第一电极21和第二电极22上,并且可以通过经由在第一电极21与第二电极22之间传送对准信号而向发光元件30施加介电泳力的方法在第一电极21与第二电极22之间对准。

第一绝缘层51设置在第一平坦化层19、第一电极21和第二电极22上。第一绝缘层51部分覆盖第一电极21和第二电极22。第一绝缘层51可以覆盖第一电极21和第二电极22中的每一个的大部分上表面,但可以暴露第一电极21和第二电极22中的每一个的一部分。第一绝缘层51可以部分地暴露第一电极21和第二电极22中的每一个的上表面,例如,可以部分地暴露设置在第一内部区块41上的第一电极分支部21B的上表面和设置在第二内部区块42上的第二电极分支部22B的上表面。第一绝缘层51可以形成在第一平坦化层19的基本上整个表面上,但可以包括部分地暴露第一电极21和第二电极22的开口。

在实施方案中,第一绝缘层51可以是阶梯状的,使得第一绝缘层51的上表面的一部分在第一电极21与第二电极22之间凹陷。在一些实施方案中,第一绝缘层51可以包含无机绝缘材料,并且设置成覆盖第一电极21和第二电极22的第一绝缘层51的上表面的一部分可以由于设置在第一绝缘层51下的构件而形成的阶梯而凹陷。设置在第一电极21与第二电极22之间的第一绝缘层51上的发光元件30可以与第一绝缘层51的凹陷上表面形成空白空间。发光元件30可以与第一绝缘层51的上表面部分地间隔开,并且空白空间可以填充有形成之后将描述的第二绝缘层52的材料。然而,本公开内容不限于此。第一绝缘层51也可以形成平坦上表面,使得发光元件30可以设置在平坦上表面上。

第一绝缘层51可以保护第一电极21和第二电极22,同时使它们彼此绝缘。此外,第一绝缘层51可以防止设置在第一绝缘层51上的发光元件30直接接触其它构件并且因此被损坏。然而,第一绝缘层51的形状和结构不限于以上实例。

外部区块45可以设置在第一绝缘层51上。在一些实施方案中,设置在第一绝缘层51上的外部区块45可以围绕其中设置发光元件30的区域以及其中设置内部区块41和42以及电极21和22的区域,并且可以设置在子像素PXn之间的每个边界处。外部区块45可以在第一方向DR1和第二方向DR2上延伸以形成整个显示区域DPA上的格网图案。

根据实施方案,外部区块45的高度可以大于内部区块41和42中的每一个的高度。不同于内部区块41和42,外部区块45可以分开相邻的子像素PXn,同时防止在如之后将描述的制造显示装置10的过程期间用于放置发光元件30的喷墨印刷过程中墨溢出至相邻的子像素PXn。外部区块45可以分开其中针对不同的子像素PXn分散有不同的发光元件30的墨,使得墨彼此不混合。如同内部区块41和42,外部区块45可以包含聚酰亚胺(PI),但本公开内容不限于此。

发光元件30可以设置在电极21与22之间。例如,发光元件30可以设置在电极分支部21B与22B之间。发光元件30可以彼此间隔开并且彼此基本上平行地对准。发光元件30之间的间隙不受特别限制。在一些情况下,多个发光元件30可以彼此相邻地设置以形成簇,并且多个其它发光元件30可以以规则的间隔设置以形成簇或者可以以不均匀的密度设置。此外,在实施方案中,发光元件30可以在一个方向上延伸,并且其中电极21和22延伸的方向和其中发光元件30延伸的方向可以彼此基本上垂直。然而,本公开内容不限于此,并且发光元件30也可以在与其中电极21和22延伸的方向不垂直而是倾斜的方向上延伸。

根据实施方案的发光元件30可以包括包含不同材料的有源层36,以发射不同波长带的光。显示装置10可以包括发射不同波长带的光的发光元件30。例如,第一子像素PX1的每个发光元件30可以包括发射其中心波长带是第一波长的第一颜色的光的有源层36,第二子像素PX2的每个发光元件30可以包括发射其中心波长带是第二波长的第二颜色的光的有源层36,并且第三子像素PX3的每个发光元件30可以包括发射其中心波长带是第三波长的第三颜色的光的有源层36。

因此,第一颜色的光、第二颜色的光和第三颜色的光可以分别由第一子像素PX1、第二子像素PX2和第三子像素PX3输出。在一些实施方案中,第一颜色的光可以是其中心波长带是450至495nm的蓝色光,第二颜色的光可以是其中心波长带是495至570nm的绿色光,并且第三颜色的光可以是其中心波长带是620至752nm的红色光。然而,本公开内容不限于此。在一些情况下,第一子像素PX1、第二子像素PX2和第三子像素PX3可以包括相同类型的发光元件30以发射基本上相同颜色的光。

发光元件30可以设置在内部区块41与42之间或在电极21与22之间的在第一绝缘层51上。例如,发光元件30可以设置在第一绝缘层51上,所述第一绝缘层51设置在内部区块41与42之间。同时,每个发光元件30的一部分可以在厚度方向上重叠电极21和22的每一个。每个发光元件30的一个端部可以设置在第一电极21上以在厚度方向上重叠第一电极21,并且另一个端部可以设置在第二电极22上以在厚度方向上重叠第二电极22。然而,本公开内容不限于此。尽管在附图中未例示,但设置在每个子像素PXn中的发光元件30中的至少一些可以设置在不同于形成在内部区块41与42之间的区域的区域中,例如,可以设置在不同于电极分支部21B与22B之间的区域的区域中,或者可以设置在内部区块41和42与外部区块45之间。

发光元件30中的每一个可以包括在垂直于第一衬底11或第一平坦化层19的上表面的方向上设置的多个层。根据实施方案,发光元件30中的每一个可以在一个方向上延伸并且具有其中多个半导体层沿该方向依次设置的结构。其中显示装置10的发光元件30延伸的方向可以平行于第一平坦化层19,并且包括在发光元件30的每一个中的半导体层可以沿平行于第一平坦化层19的上表面的方向依次设置。然而,本公开内容不限于此。在一些情况下,当发光元件30具有不同结构时,可以在垂直于第一平坦化层19的方向上设置层。

此外,每个发光元件30的端部可以接触第一接触电极26a,并且另一个端部可以接触第二接触电极26b。根据实施方案,绝缘膜38(参见图5)可以不形成在每个发光元件30的在每个发光元件30的延伸方向上的端部表面上,从而暴露半导体层中的一些。因此,暴露的半导体层可以接触之后将描述的第一接触电极26a和第二接触电极26b。然而,本公开内容不限于此。在一些情况下,可以去除每个发光元件30的绝缘膜38的至少一部分以部分地暴露半导体层的两个端部的侧表面。

第二绝缘层52可以设置在每个发光元件30的一部分上,所述每个发光元件30的一部分设置在第一电极21与第二电极22之间。第二绝缘层52可以部分地覆盖每个发光元件30的外表面。设置在发光元件30上的第二绝缘层52的一部分可以在平面视图中在第一电极21与第二电极22之间在第二方向DR2上延伸。例如,第二绝缘层52可以在每个子像素PXn中形成条或岛图案。

第二绝缘层52可以设置在发光元件30上,但可以暴露每个发光元件30的一个端部和另一个端部。每个发光元件30的暴露的端部可以接触之后将描述的接触电极26。第二绝缘层52的这种形状可以通过使用常规掩膜过程使用形成第二绝缘层52的材料进行图案化过程来形成。用于形成第二绝缘层52的掩膜可以具有小于每个发光元件30的长度的宽度,并且可以图案化形成第二绝缘层52的材料以暴露每个发光元件30的两个端部。然而,本公开内容不限于此。

第二绝缘层52可以保护发光元件30,同时在制造显示装置10的过程中固定发光元件30。此外,在实施方案中,第二绝缘层52的材料的一部分可以设置在发光元件30的下表面与第一绝缘层51之间。如以上描述,可以形成第二绝缘层52以填充在制造显示装置10的过程期间形成的第一绝缘层51与发光元件30之间的空间。因此,第二绝缘层52可以覆盖每个发光元件30的外表面以保护发光元件30,同时在制造显示装置10的过程期间固定发光元件30。

接触电极26设置在第一电极21、第二电极22和第二绝缘层52上。此外,第三绝缘层53可以设置在任一个接触电极26上。

接触电极26可以在一个方向上延伸。接触电极26可以分别接触发光元件30以及电极21和22,并且发光元件30可以通过接触电极26接收来自第一电极21和第二电极22的电信号。

接触电极26可以包括第一接触电极26a和第二接触电极26b。第一接触电极26a和第二接触电极26b可以分别设置在第一电极21和第二电极22上。第一接触电极26a和第二接触电极26b中的每一个可以在第二方向DR2上延伸。第一接触电极26a和第二接触电极26b可以在第一方向DR1上彼此间隔开,并且可以在每个子像素PXn的发射区域EMA中形成条图案。

在一些实施方案中,在一个方向上测量的第一接触电极26a和第二接触电极26b的宽度可以分别等于或大于在该方向上测量的第一电极21和第二电极22的宽度。第一接触电极26a和第二接触电极26b可以分别接触每个发光元件30的一个端部和另一个端部,并且覆盖第一电极21和第二电极22的两个侧表面。此外,第一接触电极26a和第二接触电极26b中的每一个的至少一部分可以设置在第一绝缘层51上。此外,第一接触电极26a和第二接触电极26b中的每一个的至少一部分可以设置在第二绝缘层52上。第一接触电极26a可以直接设置在第二绝缘层52上,并且第二接触电极26b可以直接设置在第三绝缘层53上并且可以重叠第二绝缘层52,所述第三绝缘层53设置在第一接触电极26a上。然而,本公开内容不限于此,并且也可以省略第三绝缘层53,使得第二接触电极26b直接设置在第二绝缘层52上。

如以上描述,第一电极21和第二电极22的上表面可以部分地暴露,并且第一接触电极26a和第二接触电极26b可以接触第一电极21和第二电极22的暴露的上表面。例如,第一接触电极26a可以接触位于第一内部区块41上的第一电极21的一部分,并且第二接触电极26b可以接触位于第二内部区块42上的第二电极22的一部分。然而,本公开内容不限于此,并且在一些情况下,第一接触电极26a和第二接触电极26b可以具有比第一电极21和第二电极22更小的宽度,以仅覆盖第一电极21和第二电极22的上表面的暴露的部分。

根据实施方案,半导体层可以暴露在每个发光元件30的在延伸方向上的两个端部表面上,并且第一接触电极26a和第二接触电极26b可以在其中暴露半导体层的端部表面处接触每个发光元件30。然而,本公开内容不限于此。在一些情况下,半导体层可以暴露在每个发光元件30的两个端部的侧表面上,并且接触电极26可以分别接触暴露的半导体层。每个发光元件30的一个端部可以通过第一接触电极26a电连接至第一电极21,并且另一个端部可以通过第二接触电极26b电连接至第二电极22。

尽管在附图中两个第一接触电极26a和一个第二接触电极26b设置在一个子像素PXn中,但本公开内容不限于此。第一接触电极26a和第二接触电极26b的数量可以根据设置在每个子像素PXn中的第一电极分支部21B和第二电极分支部22B的数量而改变。

接触电极26可以包含传导材料,例如ITO、IZO、ITZO或铝(Al)。例如,接触电极26可以包含透明传导材料,并且从发光元件30发射的光可以穿过接触电极26并且朝向电极21和22行进。电极21和22中的每一个可以包含具有高反射率的材料,并且设置在内部区块41和42的倾斜的侧表面上的电极21和22可以在第一衬底11上方向上反射入射光。然而,本公开内容不限于此。

第三绝缘层53设置在第一接触电极26a上。第三绝缘层53可以使第一接触电极26a和第二接触电极26b彼此电绝缘。第三绝缘层53可以覆盖第一接触电极26a,但可以不设置在每个发光元件的另一个端部上,使得发光元件30可以接触第二接触电极26b。第三绝缘层53可以设置在第二绝缘层52的上表面上,以部分地接触第一接触电极26a和第二绝缘层52。在其中设置第二电极22的方向上的第三绝缘层53的侧表面可以与第二绝缘层52的侧表面对准。此外,第三绝缘层53可以设置在非发射区域中,例如,在设置在第一平坦化层19上的第一绝缘层51上。然而,本公开内容不限于此。

第四绝缘层54可以设置在第一衬底11的整个表面上。第四绝缘层54可以起到保护设置在第一衬底11上的构件免于外部环境的作用。

以上描述的第一绝缘层51、第二绝缘层52、第三绝缘层53和第四绝缘层54中的每一个可以包含无机绝缘材料或有机绝缘材料。在实施方案中,第一绝缘层51、第二绝缘层52、第三绝缘层53和第四绝缘层54可以包含无机绝缘材料,例如硅氧化物(SiOx)、硅氮化物(SiNx)、硅氮氧化物(SiOxNy)、氧化铝(Al2O3)或氮化铝(AlN)。替代地,它们可以包含有机绝缘材料,例如丙烯酸树脂、环氧树脂、酚醛树脂、聚酰胺树脂、聚酰亚胺树脂、不饱和聚酯树脂、聚亚苯基树脂、聚亚苯基硫醚树脂、苯并环丁烯、卡多树脂、硅氧烷树脂、倍半硅氧烷树脂、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯或聚甲基丙烯酸甲酯-聚碳酸酯合成树脂。然而,本公开内容不限于此。

图4是根据另一个实施方案的显示装置的一部分的横截面视图。

参考图4,在根据实施方案的显示装置10中,可以省略第三绝缘层53。第二接触电极26b可以直接设置在第二绝缘层52上,并且第一接触电极26a和第二接触电极26b可以在第二绝缘层52上彼此间隔开。图4的实施方案与图3的实施方案相同,但省略了第三绝缘层53。因此,以下将省略冗余的描述。

发光元件30可以是发光二极管。具体地,发光元件30可以是具有微米或纳米的尺寸并且由无机材料制成的无机发光二极管。当在彼此面对的两个电极之间的特定的方向上形成电场时,无机发光二极管可以在其中形成极性的两个电极之间对准。

图5是根据实施方案的发光元件的示意图。

参考图5,根据实施方案的发光元件30可以在一个方向上延伸。发光元件30可以成形为如棒、线、管等。在实施方案中,发光元件30可以成形为如圆柱体或棒。然而,发光元件30的形状不限于此,并且发光元件30还可以具有各种形状,包括多边形棱柱(例如立方体、矩形平行六面体或六角棱柱)以及在一个方向上延伸并且具有部分倾斜的外表面的形状。

发光元件30可以包括掺杂有任何传导类型(例如,p型或n型)的杂质的半导体层。半导体层可以接收来自外部电源的电信号并且发射特定波长带的光。包括在发光元件30中的多个半导体可以沿一个方向依次设置或堆叠。

发光元件30可以包括第一半导体层31、第二半导体层32、有源层36、电极层37和绝缘膜38。为了可视地示出发光元件30的每个元件,绝缘膜38在图5中例示为已部分地去除以暴露半导体层31、32和36。然而,如之后将描述的,绝缘膜38可以设置成围绕半导体层31、32和36的外表面。

具体地,第一半导体层31可以是n-型半导体。在实例中,当发光元件30发射蓝色波长带中的光时,第一半导体层31可以包含具有AlxGayIn1-x-yN(0≤x≤1,0≤y≤1,0≤x+y≤1)的化学式的半导体材料,例如,可以是n-型掺杂的AlGaInN、GaN、AlGaN、InGaN、AlN和InN中的任一种或多于一种。第一半导体层31可以掺杂有n-型掺杂剂,并且n-型掺杂剂可以是例如Si、Ge或Sn。在实施方案中,第一半导体层31可以是掺杂有n-型Si的n-GaN。第一半导体层31的长度可以是但不限于1.5μm至5μm。

第二半导体层32设置在之后将描述的有源层36上。第二半导体层32可以是p-型半导体。在实例中,当发光元件30发射蓝色或绿色波长带中的光时,第二半导体层32可以包含具有AlxGayIn1-x-yN(0≤x≤1,0≤y≤1,0≤x+y≤1)的化学式的半导体材料,例如,可以是p-型掺杂的AlGaInN、GaN、AlGaN、InGaN、AlN和InN中的任一种或多于一种。第二半导体层32可以掺杂有p-型掺杂剂,并且p-型掺杂剂可以是例如Mg、Zn、Ca、Se或Ba。在实施方案中,第二半导体层32可以是掺杂有p-型Mg的p-GaN。第二半导体层32的长度可以是但不限于0.05μm至0.10μm。

尽管在附图中第一半导体层31和第二半导体层32中的每一个均由一个层构成,但本公开内容不限于此。根据一些实施方案,第一半导体层31和第二半导体层32中的每一个可以包括更多个层,例如,取决于有源层36的材料可以进一步包括包覆层或拉伸应变势垒降低(TSBR)层。

有源层36设置在第一半导体层31与第二半导体层32之间。有源层36可以包含具有单量子阱结构或多量子阱结构的材料。当有源层36包含具有多量子阱结构的材料时,它可以具有其中多个量子层和多个阱层交替地堆叠的结构。根据通过第一半导体层31和第二半导体层32接收的电信号,有源层36可以通过电子-空穴对的复合发射光。例如,当有源层36发射蓝色波长带中的光时,它可以包含诸如AlGaN或AlGaInN的材料。具体地,当有源层36具有其中量子层和阱层交替地堆叠的多量子阱结构时,量子层可以包含诸如AlGaN或AlGaInN的材料,并且阱层可以包含诸如GaN或AlInN的材料。在实施方案中,有源层36可以包含AlGaInN作为量子层以及AlInN作为阱层以发射其中心波长带是450nm至495nm的蓝色光。

然而,本公开内容不限于此,并且有源层36也可以具有其中具有大带间隙能量的半导体材料和具有小带间隙能量的半导体材料交替地堆叠的结构,或者可以取决于发射的光的波长带而包含不同的3族至5族半导体材料。从有源层36发射的光不限于蓝色波长带中的光。在一些情况下,有源层36可以发射红色或绿色波长带中的光。有源层36的长度可以是但不限于0.05μm至0.10μm。

从有源层36发射的光不仅可以照射至发光元件30的在纵向方向上的外表面,还可以照射至两个侧表面。从有源层36发射的光的方向不限于一个方向。

电极层37可以是欧姆接触电极。然而,本公开内容不限于此,并且电极层37还可以是肖特基(Schottky)接触电极。发光元件30可以包括至少一个电极层37。尽管在图5中发光元件30包括一个电极层37,但本公开内容不限于此。在一些情况下,发光元件30可以包括更多个电极层37,或者可以省略电极层37。即使当发光元件30包括不同数量的电极层37或者进一步包括其它结构时,发光元件30的以下描述也可以同样地适用。

当发光元件30电连接至根据实施方案的显示装置10中的电极或接触电极时,电极层37可以减小发光元件30与电极和/或接触电极之间的电阻。电极层37可以包含传导金属。例如,电极层37可以包含铝(Al)、钛(Ti)、铟(In)、金(Au)、银(Ag)、氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)和氧化铟锡锌(ITZO)中的至少任一种。此外,电极层37可以包含n-型或p-型掺杂的半导体材料。电极层37可以包含相同的材料或不同的材料。电极层37的长度可以是但不限于0.05μm至0.10μm。

绝缘膜38围绕以上描述的半导体层和电极层的外表面。在实施方案中,绝缘膜38可以围绕至少有源层36的外表面,并且在其中发光元件30延伸的方向上延伸。绝缘膜38可以保护以上构件。例如,绝缘膜38可以围绕以上构件的侧表面,但可以暴露发光元件30的在纵向方向上的两个端部。

在附图中,绝缘膜38在发光元件30的纵向方向上延伸,以覆盖从第一半导体层31的侧表面至电极层37的侧表面。然而,本公开内容不限于此,并且绝缘膜38也可以仅覆盖一些半导体层以及有源层36的外表面,或者可以仅覆盖电极层37的外表面的一部分以部分地暴露每个电极层37的外表面。替代地,绝缘膜38的上表面在邻近发光元件30的至少一个端部的区域中的横截面可以是圆形的。

绝缘膜38的厚度可以是但不限于10nm至1.0μm。绝缘膜38的厚度可以优选是约40nm。

绝缘膜38可以包含具有绝缘性质的材料,例如硅氧化物(SiOx)、硅氮化物(SiNx)、硅氮氧化物(SiOxNy)、氮化铝(AlN)或氧化铝(Al2O3)。因此,绝缘膜38可以防止当有源层36直接接触电极时可能发生的电短路,电信号通过所述电极传送至发光元件30。此外,绝缘膜38可以通过保护包括有源层36的发光元件30的外表面来防止发光效率的降低。

此外,在一些实施方案中,可以处理绝缘膜38的外表面。当制造显示装置10时,多个发光元件30可以在其中发光元件30分散在预定的墨中的状态下喷射在电极上,并且然后可以对准。在此,可以对绝缘膜38的表面疏水或亲水处理,使得发光元件30在墨中保持与其它相邻发光元件30分离而不与它们聚集。

发光元件30的长度h可以是1μm至10μm或2μm至6μm,并且可以优选是3μm至5μm。此外,发光元件30的直径可以是30nm至700nm,并且发光元件30的纵横比可以是1.2至100。然而,本公开内容不限于此,并且包括在显示装置10中的多个发光元件30也可以根据有源层36的组成的差异而具有不同的直径。发光元件30的直径可以优选是约500nm。

发光元件30的形状和材料不限于图5的那些。在一些实施方案中,发光元件30可以包括更多个层或者可以具有不同的形状。

图6和图7是根据其它实施方案的发光元件的示意图。

首先,参考图6,根据实施方案的发光元件30'可以进一步包括设置在第一半导体层31'与有源层36'之间的第三半导体层33',以及设置在有源层36'与第二半导体层32'之间的第四半导体层34'和第五半导体层35'。图6的发光元件30'不同于图5的实施方案在于进一步设置了多个半导体层33'、34'和35'以及电极层37a'和37b',并且有源层36'含有其它元素。因此,将省略任何冗余的描述,并且以下将主要描述差异。

如以上描述,图5的发光元件30可以发射蓝色或绿色光,因为有源层36包含氮(N)。另一方面,图6的发光元件30'可以是其中有源层36'和其它半导体层中的每一个包含至少磷(P)的半导体。即,根据实施方案的发光元件30'可以发射其中心波长带是620nm至750nm的红色光。然而,红色光的中心波长带不限于以上范围并且应理解为包括在本公开内容所属领域中可以被视为红色的所有波长范围。

具体地,第一半导体层31'可以是n-型半导体层,并且可以包含具有InxAlyGa1-x-yP(0≤x≤1,0≤y≤1,0≤x+y≤1)的化学式的半导体材料。例如,第一半导体层31'可以是n-型掺杂的InAlGaP、GaP、AlGaP、InGaP、AlP和InP中的任一种或多于一种。在实施方案中,第一半导体层31'可以是掺杂有n-型Si的n-AlGaInP。

第二半导体层32'可以是p-型半导体层,并且可以包含具有InxAlyGa1-x-yP(0≤x≤1,0≤y≤1,0≤x+y≤1)的化学式的半导体材料。例如,第二半导体层32'可以是p-型掺杂的InAlGaP、GaP、AlGaNP、InGaP、AlP和InP中的任一种或多于一种。在实施方案中,第二半导体层32'可以是掺杂有p-型Mg的p-GaP。

有源层36'可以设置在第一半导体层31'与第二半导体层32'之间。有源层36'可以包含具有单量子阱结构或多量子阱结构的材料,以发射特定波长带的光。当有源层36'具有其中量子层和阱层交替地堆叠的多量子阱结构时,量子层可以包含诸如AlGaP或AlInGaP的材料,并且阱层可以包含诸如GaP或AlInP的材料。在实施方案中,有源层36'可以包含AlGaInP作为量子层以及AlInP作为阱层,以发射具有620nm至750nm的中心波长带的红色光。

图6的发光元件30'可以包括与有源层36'相邻设置的包覆层。如附图中例示,设置在有源层36'上和下且在第一半导体层31'与第二半导体层32'之间的第三半导体层33'和第四半导体层34'可以是包覆层。

第三半导体层33'可以设置在第一半导体层31'与有源层36'之间。如同第一半导体层31',第三半导体层33'可以是n-型半导体。例如,第三半导体层33'可以包含具有InxAlyGa1-x-yP(0≤x≤1,0≤y≤1,0≤x+y≤1)的化学式的半导体材料。在实施方案中,第一半导体层31'可以是n-AlGaInP,并且第三半导体层33'可以是n-AlInP。然而,本公开内容不限于此。

第四半导体层34'可以设置在有源层36'与第二半导体层32'之间。如同第二半导体层32',第四半导体层34'可以是n-型半导体。例如,第四半导体层34'可以包含具有InxAlyGa1-x-yP(0≤x≤1,0≤y≤1,0≤x+y≤1)的化学式的半导体材料。在实施方案中,第二半导体层32'可以是p-GaP,并且第四半导体层34'可以是p-AlInP。

第五半导体层35'可以设置在第四半导体层34'与第二半导体层32'之间。如同第二半导体层32'和第四半导体层34',第五半导体层35'可以是p-型掺杂的半导体。在一些实施方案中,第五半导体层35'可以减小第四半导体层34'与第二半导体层32'之间的晶格常数之差。即,第五半导体层35'可以是拉伸应变势垒降低(TSBR)层。例如,第五半导体层35'可以包含但不限于p-GaInP、p-AlInP或p-AlGaInP。此外,第三半导体层33'、第四半导体层34'和第五半导体层35'可以具有但不限于0.08μm至0.25μm的长度。

第一电极层37a'和第二电极层37b'可以分别设置在第一半导体层31'和第二半导体层32'上。第一电极层37a'可以设置在第一半导体层31'的下表面上,并且第二电极层37b'可以设置在第二半导体层32'的上表面上。然而,本公开内容不限于此,并且也可以省略第一电极层37a'和第二电极层37b'中的至少任一个。例如,在发光元件30'中,第一电极层37a'可以不设置在第一半导体层31'的下表面上,并且仅一个第二电极层37b'可以设置在第二半导体层32'的上表面上。

然后,参考图7,发光元件30”可以在一个方向上延伸,但可以具有部分倾斜的侧表面。即,根据实施方案的发光元件30”可以具有部分圆锥形的形状。

在半导体元件30”中,多个层可以不在一个方向上堆叠,而是每个层可以形成为围绕另一个层的外表面。发光元件30”可以包括其至少一部分在一个方向上延伸的半导体芯以及围绕半导体芯的绝缘膜38”。半导体芯可以包括第一半导体层31”、有源层36”、第二半导体层32”和电极层37”。

第一半导体层31”可以在一个方向上延伸并且具有朝向中心倾斜的两个端部。第一半导体层31”可以具有棒状或圆柱形主体和分别形成在主体上和下并且具有倾斜的侧表面的端部。主体的上端部可以具有比其下端部更陡的斜率。

有源层36”围绕第一半导体层31”的主体的外表面。有源层36”可以具有在一个方向上延伸的环形形状。有源层36”可以不形成在第一半导体层31”的上端部和下端部上。然而,本公开内容不限于此。从有源层36”发射的光不仅可以照射至发光元件30”的在纵向方向上的两个端部,还可以照射至在纵向方向上的两个侧表面。图7的发光元件30”可以发射比图5的发光元件30更大量的光,因为其有源层36”具有更大的面积。

第二半导体层32”围绕有源层36”的外表面和第一半导体层31”的上端部。第二半导体层32”可以包括在一个方向上延伸的环状主体和具有倾斜的侧表面的上端部。即,第二半导体层32”可以直接接触有源层36”的平行的侧表面和第一半导体层31”的倾斜的上端部。然而,第二半导体层32”不形成在第一半导体层31”的下端部上。

电极层37”围绕第二半导体层32”的外表面。电极层37”的形状可以与第二半导体层32”的形状基本上相同。电极层37”可以接触第二半导体层32”的整个外表面。

绝缘膜38”可以围绕电极层37”和第一半导体层31”的外表面。绝缘膜38”可以不仅直接接触电极层37”,还可以直接接触第一半导体层31”的下端部以及有源层36”和第二半导体层32”的暴露的下端部。

如以上描述,发光元件30可以在其中发光元件30分散在元件溶剂100(参见图8)中的状态下喷射在电极21和22上,并且可以通过将对准信号传送至电极21和22被放置在电极21与22之间。在一些实施方案中,发光元件30可以制备成其中发光元件30分散在溶剂100中的状态,并且可以通过喷墨印刷过程喷射在每个电极21或22上。然后,在将对准信号传送至每个电极21和22时,可以在它们之间形成电场,并且发光元件30可以经受由电场施加的介电泳力。经受介电泳力的发光元件30可以在其定向方向和位置改变时放置在第一电极21与第二电极22之间。

图8是根据实施方案的元件墨的示意图。

参考图8,发光元件墨1000包含发光元件30和元件溶剂100。发光元件30可以是以上描述的图5至图7的发光元件30,并且在附图中例示图5的发光元件30。发光元件30可以制备成其中发光元件30分散在元件溶剂100中的状态。发光元件30的详细描述与以上描述相同。

发光元件30具有相对大的比重,因为它们包含半导体晶体。根据实施方案的元件溶剂100可以包括具有高粘度的材料,使得发光元件30可以分散在其中。发光元件墨1000可以通过喷墨印刷装置喷射在电极21和22上,并且元件溶剂100可以具有可以使发光元件30保持分散一定时间段的粘度。在实施方案中,元件溶剂100的粘度可以是但不限于7cp至15cp。元件溶剂100可以包括有机溶剂或无机溶剂,可以如之后将描述的在后续过程中去除,并且可以包括不损坏发光元件30的半导体晶体的材料。

当发光元件30放置在电极21和22上时,可以通过加热或后续处理过程去除其中分散发光元件30的元件溶剂100。在此,元件溶剂100可以具有高粘度,使得具有相对大的比重的发光元件30可以保持分散。元件溶剂100可以包括具有较大分子量的化合物。因此,元件溶剂100可能不会完全去除,而是可能作为异物保留在电极21和22或发光元件30上。此外,当元件溶剂100具有一定水平或更高的粘度时,由电场施加的介电泳力可能不足。因此,发光元件30可能不会在电极21和22上顺利地对准,或者发光元件30的对准状态可能在去除元件溶剂100的过程中改变。

根据实施方案,元件溶剂100可以包含其中至少一个化学键在光照射时分解的可光降解官能团150。元件溶剂100的分子量和粘度可以根据可光降解官能团150的状态或者是否形成键而改变。即,元件溶剂100在其中可光降解官能团150的键未分解的状态下可以形成具有高的分子量和粘度的第一元件溶剂101,并且在可光降解官能团150的键被分解时可以形成具有低的分子量和粘度的第二元件溶剂102。

图9和图10是图8的部分A的放大图。

图9例示出在元件溶剂100的可光降解官能团150未分解时形成的第一元件溶剂101,并且图10例示出在可光降解官能团150的化学键被分解时形成的第二元件溶剂102。

在本说明书中,可以理解,“元件溶剂100”是指其中可以分散发光元件30的溶剂或其介质,并且“元件溶剂分子100'”是指构成元件溶剂100的化学分子。如之后将描述的,“元件溶剂100”可以取决于“元件溶剂分子100'”的状态而形成“第一元件溶剂101”或“第二元件溶剂102”,并且可以理解,第一元件溶剂101由“第一元件溶剂分子101”构成并且第二元件溶剂102由“第二元件溶剂分子102”构成。

即,图8的元件溶剂100可以是由图9的第一元件溶剂分子101'构成的第一元件溶剂101,并且图10的第二元件溶剂分子102'可以构成第二元件溶剂102。然而,这些术语可以不必单独使用。在一些情况下,术语“元件溶剂100”和“元件溶剂分子101'”可以互换使用,并且可以具有基本上相同的含义。现在将详细地描述元件溶剂100的元件溶剂分子100'。

参考图9和图10,元件溶剂分子100'可以包含可光降解官能团150、第一官能团110和第二官能团120。

第一官能团110(X1)和第二官能团120(X2)可以是具有一定水平或更高的分子量的官能团,使得发光元件30可以分散。第一官能团110和第二官能团120的类型或结构不受特别限制,只要第一官能团110和第二官能团120可以分散发光元件30而不与它们反应并且可以在后续过程中去除即可。例如,第一官能团110和第二官能团120中的每一个可以是但不限于具有碳链的非极性官能团或在碳链中包含氧(O)或氮(N)原子的极性官能团。

在实施方案中,第一官能团110和第二官能团120可以包括具有相同结构的官能团。第一官能团110和第二官能团120可以通过包括其中相同结构的单体重复键合的官能团而具有基本上相同的分子结构。然而,本公开内容不限于此,并且第一官能团110和第二官能团120的单体的重复数量也可以不同,并且在一些情况下可以具有相反的极性。这将在之后详细地描述。

可光降解官能团150(P)可以键合至第一官能团110和第二官能团120,并且至少一个键可以通过照射的光分解以形成至少一个光降解片段。可光降解官能团150可以包括其中键未被分解的第一可光降解官能团151,以及为通过第一可光降解官能团151的化学键的分解而形成的光降解片段的第二可光降解官能团152。在图9中例示出第一可光降解官能团151,并且在图10中例示出第二可光降解官能团152。在第一可光降解官能团151吸收照射的光时,一些化学键可以被分解以形成第二可光降解官能团152。

可光降解官能团150可以构造成具有相对弱的键。为了通过吸收照射的光的能量在能量方面形成稳定的结构,可光降解官能团150的一些键可以被分解。在此,在键被分解时,可光降解官能团150可以形成具有小分子量的光降解片段。即,当第一可光降解官能团151吸收光时,第一可光降解官能团151的键可以被分解以形成第二可光降解官能团152。取决于可光降解官能团150的结构、被分解的键的位置等,第一元件溶剂分子101'可以形成具有相同结构的多个第二元件溶剂分子102'。然而,本公开内容不限于此。在一些情况下,根据第一元件溶剂分子101'的结构,可以形成具有不同结构的第二元件溶剂分子102'。

在第一元件溶剂分子101'中,第一官能团110和第二官能团120被包含在一个分子中。然而,当第一可光降解官能团151的键被分解时,它们可以分别被包含在不同的第二元件溶剂分子102'中。键合至可光降解官能团150的第一官能团110和第二官能团120可以基于光降解的可光降解官能团150的键而键合至相对的位置。即,第一官能团110和第二官能团120分别键合至第二可光降解官能团152,其中键已经被分解以形成不同的第二元件溶剂分子102'。在实施方案中,包含光降解片段的第二元件溶剂分子102'可以包含第一官能团110和第二官能团120中的至少任一种。然而,本公开内容不限于此。

当用光照射第一元件溶剂101时,它可以形成具有低粘度的第二元件溶剂102。在实施方案中,第一元件溶剂101可以具有7cp至15cp的粘度,并且第二元件溶剂102可以具有5cp或小于5cp的粘度。即,第一元件溶剂分子101'可以具有比第二元件溶剂分子102'更大的分子量。

如以上描述,当制造显示装置10时,可以进行喷射发光元件墨1000、在电极21和22上对准发光元件30以及然后去除元件溶剂100的操作。在此,如果元件溶剂100是通过包含第一元件溶剂分子101'而具有高粘度的第一元件溶剂101,当在发光元件墨1000中形成电场时,可以向发光元件30施加相对弱的介电泳力。因此,发光元件30可能不会在电极21和22上精确地对准。此外,第一元件溶剂101可能作为异物保留而没有在去除元件溶剂100时完全去除。

根据实施方案,用于制造显示装置10的方法包括通过将光照射至第一元件溶剂101而形成具有低粘度的第二元件溶剂102。由于根据实施方案的元件溶剂100包含其中键通过照射的光而分解的可光降解官能团150,其分子量和粘度可以通过光而降低。

第一元件溶剂分子101'通过将光照射至元件溶剂100(即,喷射在电极21和22上的第一元件溶剂101)被部分地分解,从而形成第二元件溶剂分子102'。第二元件溶剂分子102'可以构造成具有相对低的分子量,并且因此第二元件溶剂102可以具有低粘度。当在形成第二元件溶剂102之后在发光元件墨1000中形成电场时,可以向发光元件30施加强介电泳力,并且因此发光元件30可以以高对准度放置在电极21和22上。此外,包含具有相对低的分子量的分子的第二元件溶剂102可以在后续低温热处理过程中被容易地去除,从而最小化设置在电极21和22上的发光元件30的对准状态的变化。即,元件溶剂100可以具有允许其从喷嘴中喷射同时保持发光元件30分散的粘度,但元件溶剂100的粘度可以在后续过程中降低。这将在之后更详细地描述。

根据实施方案的元件溶剂分子100'可以具有以下式1的结构:

[式1]

X1-P-X2

其中P是可光降解官能团150,X1是第一官能团110,并且X2是第二官能团120。

参考式1,根据实施方案的元件溶剂100的元件溶剂分子100'可以包含可光降解官能团150(P)和键合至可光降解官能团150(P)的至少一个官能团,例如,第一官能团110(X1)和第二官能团120(X2)。当可光降解官能团150(P)的一些键被分解时,可以形成一个或多于一个的光降解片段或第二可光降解官能团152,并且可光降解官能团152中的每一个可以键合至第一官能团110(X1)或第二官能团120(X2)。元件溶剂分子100'可以通过可光降解官能团150(P)的降解而形成具有小分子量和低粘度的元件溶剂分子,即,第二元件溶剂分子102'。

在实施方案中,可光降解官能团150可以是但不限于环丁基基团、马来酰亚胺二聚体、丙烯酸酯二聚体和羰基基团中的任一种。

实施为以上官能团的可光降解官能团150的键可以通过照射的光分解,以形成如以下化学反应式1至4中示出的光降解片段。即,当第一可光降解官能团151吸收光时,第一可光降解官能团151的键被分解以形成第二可光降解官能团152。具有高的分子量和粘度的元件溶剂分子100'或第一元件溶剂分子101'可以形成具有低的分子量和粘度的第二元件溶剂分子102':

[化学反应式1]

[化学反应式2]

[化学反应式3]

[化学反应式4]

例如,如化学反应式1中示出,当可光降解官能团150包含环丁基基团时,环丁基基团的每个碳(C)可以通过逆-[2+2]环加成而分离成两个烯烃分子。因此,第一可光降解官能团151可以分离成具有小分子量的两个第二可光降解官能团152(例如,两个烯烃分子),并且其分子量粘度可以降低。特别地,当可光降解官能团150如化学反应式1至4中示出被分解时,第一官能团110和第二官能团120键合至不同的第二可光降解官能团152。通过光照射形成的每个第二元件溶剂分子102'可以键合至第一官能团110和第二官能团120中的任一个,并且可以具有低的分子量和粘度。化学反应式2至4也可以以相同的方式理解,并且因此省略其详细的描述。

在实施方案中,第一官能团110和第二官能团120中的每一个可以是由以下化学式1表示的化合物:

[化学式1]

在化学式1中,n是1至5的整数,并且R5是C1-C5烷基基团、C2-C5烯基基团、C2-C5炔基基团、C1-C5烷基醚基团和C2-C5烯基醚基团中的任一种。

第一官能团110和第二官能团120中的每一个可以包括如以上化学式1中示出的至少一个乙二醇(-OCH2CH2O-)单体。第一官能团110和第二官能团120可以键合至可光降解官能团150,并且可以具有足以使元件溶剂100分散发光元件30的分子量和粘度。第一官能团110和第二官能团120中的每一个的n的值意指乙二醇单体的重复单元的数量,并且可以具有1至5的整数,尽管其不受特别限制。

然而,在元件溶剂分子100'中,特别地,在其中可光降解官能团150未分解的第一元件溶剂分子101'中,第一官能团110的n的值(n1)和第二官能团120的n的值(n2)的总和(n1+n2)可以是2至6。即,在一个元件溶剂分子100'中,包含在第一官能团110和第二官能团120中的乙二醇单体的数量可以是2至6。当第一官能团110的n的值(n1)和第二官能团120的n的值(n2)的总和(n1+n2)是2或小于2时,第一元件溶剂分子101'可能不具有足够的分子量和粘度。因此,发光元件30可能不会保持分散。当第一官能团110的n的值(n1)和第二官能团120的n的值(n2)的总和(n1+n2)大于6时,通过可光降解官能团150的降解而形成的第二元件溶剂分子102'的分子量和粘度可以具有大的值,并且可以降低发光元件30的介电泳反应性。

在实施方案中,元件溶剂分子100'可以是由以下化学式2至化学式5表示的化合物中的任一种:

[化学式2]

[化学式3]

[化学式4]

[化学式5]

在化学式2至化学式5中,R1和R2由化学式1表示,R1的化学式1中的n值(n1)和R2的化学式1中的n值(n2)的总和是2至6,并且R3和R4中的每一个独立地是C1-C10烷基基团、C2-C10烯基基团、C2-C10炔基基团、C1-C10烷基醚基团和C2-C10烯基醚基团中的任一种。

参考化学式2至化学式5,元件溶剂100包含其中键可以通过光照射分解的官能团和至少一个由化学式1表示的官能团。在化学式2至化学式5中,R1和R2可以包括由化学式1表示的化合物,并且可以分别是元件溶剂分子100'的第一官能团110和第二官能团120。R1和R2,即,第一官能团110和第二官能团120与以上描述的相同。

R3和R4可以是适当选择的官能团,使得元件溶剂100具有足以分散发光元件30的分子量。例如,R3和R4中的每一个可以独立地是但不限于C1-C10烷基基团、C2-C10烯基基团、C2-C10炔基基团、C1-C10烷基醚基团和C2-C10烯基醚基团中的任一种。

例如,在化学式2的化合物的情况下,可以包含环丁基基团作为其中键可以通过光照射分解的官能团,并且第一官能团110和第二官能团120可以包括其中乙二醇(-OCH2CH2O-)单体重复的官能团。

在化学式1中,环丁基基团可以通过光照射经由逆-[2+2]环加成分解成两个烯烃分子。由此形成的两个烯烃分子中的每一个均包括其中乙二醇(-OCH2CH2O-)单体重复的官能团。即,第一元件溶剂分子101'的第一可光降解官能团151可以是环丁基基团,并且通过由于光照射而分解形成的第二可光降解官能团152可以是烯烃基团。第一官能团110和第二官能团120可以各自包含乙二醇(-OCH2CH2O-)单体,并且可以键合至第一元件溶剂分子101'中的环丁基基团,但可以键合至第二元件溶剂分子102'中的两个不同的烯烃基团。第二元件溶剂分子102'是具有比第一元件溶剂分子101'更小的分子量的化合物,并且因此具有低粘度,从而增加了分散的发光元件30的介电泳反应性。此外,第二元件溶剂分子102'可以通过在后续过程中在相对低的温度下挥发被容易地去除。

在实施方案中,元件溶剂分子100'可以包括由以下化学式6表示的化合物:

[化学式6]

元件溶剂分子100'可以由以上化学式6表示,因为可光降解官能团150是1,1,3,3-四甲基-环丁基基团,并且第一官能团110和第二官能团120具有2作为n值和甲基(-CH3)基团作为化学式1中的R5。由化学式6表示的化合物可以具有9cp至11cp的粘度。因此,发光元件30可以保持分散。此外,通过具有在以上范围内的粘度,元件墨1000可以通过喷墨印刷装置的喷嘴喷射在电极21和22上。

当元件溶剂分子100'是由化学式6表示的化合物时,可光降解官能团150可以通过以下化学反应式5中的反应分解:

[化学反应式5]

参考化学反应式5,在由化学式6表示的化合物中,环丁基基团可以通过光(hv)的照射经由逆-[2+2]环加成分解成两个烯烃分子。两个烯烃分子中的每一个均包含乙二醇单体,其可以通过水解(H3O+)分解成二乙二醇单甲醇(CH3OCH2CH2OCH2CH2OH)和异丁醛((CH3)2CHO)。即,元件溶剂分子100'可以包括由化学式6表示的第一元件溶剂分子101',并且第一元件溶剂分子101'的第一可光降解官能团151可以分解以产生由二乙二醇单甲醇(CH3OCH2CH2OCH2CH2OH)和异丁醛((CH3)2CHO)表示的第二元件溶剂分子102'。

由化学式6表示的第一元件溶剂分子101'具有相对高的分子量和粘度。由于由环丁基基团的分解而形成的第二元件溶剂分子102'具有低的分子量和粘度,因此发光元件30的介电泳反应性可以增加,并且第二元件溶剂102可以在后续过程中被容易地去除。

在实施方案中,在元件溶剂100中,在可光降解官能团150被分解之前的第一元件溶剂分子101'可以具有300g/mol至800g/mol的分子量,并且第一元件溶剂101可以具有350℃至400℃的沸点和7cp至15cp的粘度。通过可光降解官能团150的键的部分分解形成的第二元件溶剂分子102'可以具有第一元件溶剂分子101'的分子量的50%或低于50%的分子量,并且第二元件溶剂102可以具有50℃至200℃的沸点和5cp或低于5cp的粘度。

当第一元件溶剂分子101'的分子量增加时,第一元件溶剂101可以保持具有大比重的发光元件30分散一定时间段。当第一元件溶剂分子101'的分子量是300g/mol或低于300g/mol时,在制造发光元件墨1000之后,发光元件30不能保持分散。因此,发光元件墨1000可以通过喷墨印刷装置的喷嘴以非均匀分散体喷射。此外,当第一元件溶剂分子101'的分子量具有800g/mol或大于800g/mol的大的值时,经由光照射通过可光降解官能团150的分解形成的第二元件溶剂分子102'也可以具有高的分子量和粘度,因此降低发光元件30的介电泳反应性。

另一方面,根据实施方案的第一元件溶剂分子101'可以具有在以上范围内的分子量,并且通过可光降解官能团150的分解形成的第二元件溶剂分子102'可以具有低的分子量和粘度。

现在将描述根据实施方案的用于制造显示装置10的方法。

图11是例示出根据实施方案的用于制造显示装置的方法的流程图。

参考图11,用于制造显示装置10的方法包括:制备目标衬底SUB和设置在目标衬底SUB上的第一电极21和第二电极22,在第一电极21和第二电极22上喷射包含发光元件30分散在其中的第一元件溶剂100的发光元件墨1000,通过去除包含在第一元件溶剂100中的至少一个化学键形成第二元件溶剂102,以及将发光元件30安装在第一电极21和第二电极22上。

根据实施方案的用于制造显示装置10的方法可以包括:在具有第一电极21和第二电极22形成在其上的目标衬底SUB上喷射包含第一元件溶剂101和分散在第一元件溶剂101中的发光元件30的发光元件墨1000(操作S100),形成其中第一元件溶剂101的至少一些键通过将光(UV)照射至第一元件溶剂101被分解的第二元件溶剂102并且将发光元件30安装在第一电极21和第二电极22上(操作S200),以及去除第二元件溶剂102(操作S300)。

如以上描述,可以通过使用喷墨印刷装置喷射发光元件墨1000并且将发光元件30放置在电极21和22上来制造显示装置10。在此,发光元件30分散在其中的元件溶剂100可以包括具有能够保持分散状态的粘度的第一元件溶剂101。然而,为了改善在安装发光元件30(操作S200)时的对准度,根据实施方案的用于制造显示装置10的方法可以包括通过将光照射至第一元件溶剂101来形成第二元件溶剂102。具有比第一元件溶剂101更低的粘度的第二元件溶剂102的形成可以改善发光元件30的介电泳反应性并且最小化在去除第二元件溶剂102时发生的发光元件30的对准状态的变化。

现在将参考图12至图23详细地描述根据实施方案的用于制造显示装置的方法。

图12和图13是例示出根据实施方案的用于制造显示装置的方法的一部分的横截面视图。

首先,参考图12,制备第一电极21和第二电极22形成在其上的目标衬底SUB(操作S100)。在以下附图中,为了便于描述,仅例示出设置在目标衬底SUB上的电极21和22以及发光元件30。然而,显示装置10不限于此,并且可以包括更多的构件,例如如以上描述的内部区块41和42、外部区块45和接触电极26。

然后,参考图13,将包含发光元件30的发光元件墨1000喷射在第一电极21和第二电极22上。发光元件墨1000可以包含元件溶剂100,并且发光元件30可以分散在元件溶剂100中。在实施方案中,发光元件墨1000可以以溶液或胶体状态提供。喷射在电极21和22上的发光元件墨1000的元件溶剂100可以是如以上描述的包含其中键未被分解的第一可光降解官能团151的第一元件溶剂101。第一元件溶剂101可以具有相对高的分子量和粘度,并且可以喷射在电极21和22上,同时使发光元件30保持分散。

然后,将发光元件30安装在第一电极21与第二电极22之间(操作S200)。发光元件30的安装(操作S200)可以包括通过向第一电极21和第二电极22传送电信号在发光元件墨1000中形成电场EL,以及通过由电场施加的介电泳力F使发光元件30放置在电极21和22上。

如附图中例示,当向电极21和22施加交流(AC)电源时,可以在喷射在电极21和22上的发光元件墨1000中形成电场EL。电场EL可以向发光元件30施加介电泳力,并且已经向其施加介电泳力的发光元件30可以放置在第一电极21和第二电极22上。

然而,由于第一元件溶剂101包含具有大分子量的第一元件溶剂分子101',其粘度具有大的值。发光元件30可以在具有高粘度的第一元件溶剂101中经受弱的介电泳力F1,并且可以以不均匀的对准度放置在电极21和22上。

图14至图16是例示出根据实施方案的其中将分散在元件溶剂中的发光元件放置在电极上的过程的示意图。

参考图14和图15,将第一元件溶剂101和发光元件30喷射在电极21和22上,并且通过经由电极21和22施加AC电源来形成电场EL。发光元件30可以接收由电场EL施加的介电泳力F1,并且从它们的初始分散位置(在图12中由虚线表示)朝向电极21和22移动。然而,发光元件30可能经历具有高粘度的第一元件溶剂101的阻力,并且因此可能向发光元件30施加相对弱的介电泳力F1。

参考图16,通过向第一电极21和第二电极22施加的AC电源,可以在第一元件溶剂101上形成电场EL。可以向发光元件30施加由于电场EL引起的介电泳力F1,从而使发光元件30朝向电极21和22定向。如以上描述,第一元件溶剂101可以通过包含具有相对大的分子量的第一元件溶剂分子101'而具有高粘度。由于具有高粘度的第一元件溶剂101的阻力,向发光元件30施加弱的介电泳力F1。

如附图中例示,一些发光元件30可以不设置在电极21和22上。此外,即使发光元件30的两个端部设置在电极21和22上,由其中每个发光元件30延伸的方向以及电极21和22形成的锐角可能不是恒定的。由电场EL施加的介电泳力F1可能不具有足够的强度以使分散在具有高粘度的第一元件溶剂101中的发光元件30以均匀的对准度定向。

此外,当在后续过程中直接挥发和去除第一元件溶剂101时,发光元件30的定向或对准状态可以通过具有高粘度的第一元件溶剂101而改变,或者第一元件溶剂101可能不会完全去除。

图17是例示出根据实施方案的其中已经去除元件溶剂的状态的平面视图。图18是例示出根据实施方案的其中已经去除元件溶剂的状态的横截面视图。

参考图17,当去除第一元件溶剂101时,可以在一个方向上向着陆在电极21和22上的第一元件溶剂101中的发光元件30施加流体动力Fa。具有高粘度的第一元件溶剂101可以在通过挥发被去除时向发光元件30施加强的流体动力Fa,并且发光元件30可以从它们的初始对准位置(在图17中由虚线指示)移动。因此,发光元件30的对准状态可以改变。因此,由其中最终着陆在电极21和22上的发光元件30延伸的方向和垂直于其中电极21和22延伸的方向的方向形成的锐角Θi'可以具有大的值。锐角Θi'可以是20度或大于20度。因此,由其中发光元件30延伸的方向和其中电极21和22延伸的方向形成的锐角可以是80度或小于80度。

参考图18,第一元件溶剂101包含具有大分子量的第一元件溶剂分子101'。因此,即使进行通过挥发去除第一元件溶剂101的过程,也可能保留一些残余物。残余物可能成为显示装置10中的杂质,并且导致在形成接触电极26的后续过程中与发光元件30的接触失效。

另一方面,根据实施方案的用于制造显示装置10的方法包括通过在安装发光元件30之前将光UV照射至第一元件溶剂101来形成第二元件溶剂102(操作S200)。当光UV照射至第一元件溶剂101时,第一可光降解官能团151的化学键被分解,以形成光降解片段,即,第二可光降解官能团152。第一元件溶剂分子101'可以形成包含第二可光降解官能团152以及键合至第二可光降解官能团152的第一官能团110或第二官能团120的第二元件溶剂分子102'。第二元件溶剂分子102'可以具有比第一元件溶剂分子101'更小的分子量,并且可以形成具有低粘度的第二元件溶剂102。发光元件30可以分散在具有低粘度的第二元件溶剂102中,并且其定向方向可以通过由电场EL施加的强的介电泳力F1而在电极21和22上对准。

图19是例示出根据实施方案的形成第二元件溶剂的操作的示意图。

参考图19,通过将光UV照射至第一元件溶剂101来形成第二元件溶剂102。第一元件溶剂101可以包含第一可光降解官能团151,并且第一可光降解官能团151的键可以被照射的光UV分解以形成光降解片段或第二可光降解官能团152。第一元件溶剂分子101'可以形成具有小分子量的第二元件溶剂分子102'。因此,发光元件30可以分散在具有相对低的粘度的第二元件溶剂102中,并且因为溶剂的阻力降低,可以通过电场EL向发光元件30施加强的介电泳力F2。

图20至图22是例示出根据实施方案的其中将分散在元件溶剂中的发光元件放置在电极上的过程的示意图。

参考图20至图22,由于第二元件溶剂102具有低粘度,由电场EL施加到发光元件30的介电泳力F2可以具有强的强度。发光元件30可以具有从它们的初始喷射位置(在图19中由虚线表示)朝向电极21和22移动的两个端部,并且可以以相对均匀的对准度定向。如附图中例示,大部分发光元件30的两个端部可以设置在电极21和22上。具体地,由其中发光元件30延伸的方向和电极21和22的方向形成的锐角可以是恒定的。根据实施方案的用于制造显示装置10的方法可以包括通过将光UV照射至第一元件溶剂101来形成第二元件溶剂102,并且发光元件30可以在具有低粘度的第二元件溶剂102中对准。即,可以制造具有改善的介电泳反应性和改善的对准度的发光元件30的显示装置10。

最后,当发光元件30在电极21和22上对准时,去除元件溶剂100,即,第二元件溶剂102。

图23是例示出根据实施方案的去除第二元件溶剂的操作的横截面视图。图24是例示出根据实施方案的发光元件的对准的平面视图。

参考图23和24,元件溶剂100可以通过进行常规方法去除。第二元件溶剂102可以通过包含具有比第一元件溶剂101更小的分子量的化合物而具有低粘度,并且可以通过在相对低的温度下挥发来去除。例如,第二元件溶剂102可以通过诸如热处理或红外照射的方法去除。

在具有低粘度的第二元件溶剂102中的发光元件30可以经受强的介电泳力F2,并且因此可以以相对均匀的对准度定向。此外,即使通过挥发去除,第二元件溶剂102也可以向对准的发光元件30施加弱的流体动力。因此,由其中最终着陆在电极21和22上的发光元件30延伸的方向和垂直于其中电极21和22延伸的方向的方向形成的锐角Θi可以具有非常小的值。锐角Θi可以是5度或大于5度。因此,由其中发光元件30延伸的方向和其中电极21和22延伸的方向形成的锐角可以是85度或大于85度。例如,由其中发光元件30延伸的方向和其中电极21和22延伸的方向形成的锐角可以是88度至90度。然而,本公开内容不限于此。

通过以上过程,可以制造包括发光元件30的显示装置10。然而,用于制造显示装置10的方法不限于此。由于显示装置10包括如以上描述的更多的构件,因此可以进行更多的过程,但将省略其详细描述。

如以上描述,发光元件30可以在其中发光元件30分散在元件溶剂100(参见图8)中的状态下喷射在电极21和22上,并且可以通过将对准信号传送至电极21和22而被放置在电极21与22之间。

然而,由于发光元件30中的每一个包括多个半导体层,因此它可以由具有比元件溶剂100更大的比重的材料制成。发光元件30可以保持分散在元件溶剂100中一定时间段,并且然后逐渐沉淀。为了防止这种情况,如果通过调节元件溶剂100的粘度使发光元件30保持长时间分散,在喷墨印刷过程中可能不会通过喷嘴喷出元件溶剂100。除了元件溶剂103和分散在元件溶剂103中的发光元件30之外,根据实施方案的发光元件墨1001(参见图25)可以包含能够调节发光元件墨1001的粘度的可光降解增稠剂500(参见图25)。当储存在容器中或当不施加剪切应力时,包含可光降解增稠剂500的发光元件墨1001可以具有高粘度,并且因此发光元件30可以长时间分散。此外,当在喷墨印刷过程中施加剪切应力时,发光元件墨1001可以具有低粘度,并且因此可以从喷嘴中顺利地喷出。

图25是根据实施方案的发光元件墨的示意图。

参考图25,根据实施方案的发光元件墨1001包含元件溶剂103、发光元件30和可光降解增稠剂500。由于发光元件30与以上描述的那些相同,以下将详细地描述元件溶剂103和可光降解增稠剂500。

元件溶剂103可以以分散状态储存发光元件30,并且可以包括不与发光元件30反应的材料。元件溶剂103可以包括具有允许元件溶剂103通过喷墨印刷装置的喷嘴喷出的粘度的材料。将在以下实施方案中描述的元件溶剂103可以不同于以上参考图8至图24描述的元件溶剂100。例如,元件溶剂103可以是但不限于有机溶剂,例如丙酮、水、乙醇、甲苯、丙二醇(PG)或丙二醇乙酸甲酯(PGMA)。

可光降解增稠剂500可以与发光元件30一起分散在元件溶剂103中。如以上描述,发光元件墨1001当储存在容器中时可以具有高粘度以便保持发光元件30分散,并且当通过喷嘴喷出时可以具有低粘度。根据实施方案,可光降解增稠剂500可以形成分子间氢键。可光降解增稠剂500中的每一个可以包含可以形成氢键的官能团,并且当没有施加剪切应力时发光元件墨1001可以由于由可光降解增稠剂500形成的分子间氢键而具有高粘度。发光元件30可以保持长时间分散在具有高粘度的发光元件墨1001中。

另一方面,当发光元件墨1001通过喷嘴喷出或在喷墨印刷装置的喷墨头中流动时,可以向元件溶剂103施加剪切应力。剪切应力可以具有比可光降解增稠剂500的分子间氢键更强的强度,并且氢键可以断裂。因此,发光元件墨1001可以具有低粘度并且可以通过喷嘴顺利地喷出。

然而,在制造显示装置10的过程期间,可以在发光元件30放置在电极21与22之间之后进行通过将热或光照射至发光元件墨1001来去除元件溶剂103和可光降解增稠剂500的过程。喷射在电极21和22上的发光元件墨1001可以处于其中没有施加剪切应力的状态,并且可以由于可光降解增稠剂500的分子间氢键而具有高粘度。因此,元件溶剂103和可光降解增稠剂500可能不会顺利地去除,而是可能作为异物保留在电极21和22或发光元件30上。此外,由于发光元件墨1001具有高粘度,因此由于形成在电极21和22上的电场而作用在发光元件30上的介电泳力的强度可能不足。此外,可能需要高温热处理以去除具有高粘度的元件溶剂103和可光降解增稠剂500,并且在去除它们时,发光元件30的初始对准状态可以通过由于流体的流动而引起的吸引力或可光降解增稠剂500与发光元件30之间的吸引力而改变。

根据实施方案的每个可光降解增稠剂500可以包含可以形成分子间氢键的官能团和其中键通过光照射分解的可光降解官能团。当在将发光元件30放置在电极21与22之间之后或者在产生电场的同时将光照射至发光元件墨1001时,每个可光降解增稠剂500的可光降解官能团的键可以断裂成具有小分子量的单体。由于可光降解增稠剂500的分解,即使当没有施加剪切应力时,发光元件墨1001也可以具有低粘度。因此,发光元件30可以通过形成在电极21和22上的电场而顺利地对准,并且即使在相对低的温度下也可以完全去除元件溶剂103和可光降解增稠剂500。

根据实施方案的可光降解增稠剂500可以包含可以形成分子间氢键的第一官能团和其中分子内键可以通过光照射分解的可光降解官能团。在一些实施方案中,可光降解增稠剂500可以是通过包含第一官能团和可光降解官能团的单体的聚合形成的聚合物,并且可以由以下式2表示:

[式2]

在式2中,“HP1”是第三官能团,“CP”是可光降解官能团,m是1至3的整数,并且l是10至100的整数。具有式2的结构的可光降解增稠剂500可以具有其中第三官能团和可光降解官能团重复的链结构。

第三官能团可以包括可以形成分子间氢键的官能团。例如,第三官能团可以包括羟基基团(-OH)或胺基团(-NH2)。包含第三官能团的可光降解增稠剂500可以形成分子间氢键。分散在元件溶剂103中的可光降解增稠剂500可以在聚合物链之间形成网络结构。由于可光降解增稠剂500形成网络结构,发光元件1001可以具有高粘度。

此外,在一些实施方案中,第三官能团可以是可以形成氢键以及聚合物链的可聚合基团。例如,第三官能团可以是胺基团(-NH-)、氨基基团(-CONH-)、脲基团(-NHCONH-)和氨基甲酸酯基团(-NHCOO-)中的任一种。作为能够聚合反应的官能团,第三官能团可以形成聚合物链的主链,并且也可以形成分子内氢键。可光降解增稠剂500可以通过聚合物链的主链之间的分子内氢键来形成网络结构。

当第三官能团是能够聚合反应的官能团时,可光降解官能团可以直接键合至第三官能团,如式2中示出。然而,本公开内容不限于此。当可光降解增稠剂500进一步包含其它官能团时,至少一个官能团可以进一步键合在第三官能团与可光降解官能团之间。

可光降解官能团可以包含其中键可以通过光照射分解的官能团。在发光元件30放置在电极21与22之间之后,或者在电极21和22上产生电场的同时,可光降解增稠剂500的可光降解官能团的一些键可以通过光照射分解。因此,可光降解增稠剂500可以分解成多个具有小分子量的片段,并且因此即使在没有向发光元件墨1001施加剪切应力时也可以具有低粘度。

在实施方案中,可光降解官能团可以包括环丁基基团、马来酰亚胺二聚体、丙烯酸酯二聚体和羰基基团中的任一种。以上官能团的键可以如以上化学反应式1至化学反应式4中示出被照射的光分解以形成具有小分子量的片段。

可光降解增稠剂500的结构不限于以上式2。可光降解增稠剂500可以进一步包含用于调节分子量的官能团和用于形成聚合物链的可聚合基团。在这种情况下,可光降解增稠剂500可以是通过包括除了第三官能团和可光降解官能团之外的另一官能团或可聚合基团的单体的聚合而形成的聚合物,并且可以由以下式3至式5表示:

[式3]

[式4]

[式5]

在式3至式5中,“HP1”和“HP2”是第三官能团,“CP”是可光降解官能团,“R6”是用于分子量控制的官能团,“R7”是可聚合基团,m是1至3的整数,并且l是10至100的整数。可光降解增稠剂500可以具有其中如式3至式5中示出的包括多个官能团、可光降解官能团和可聚合基团的单体重复的链结构。

如式3中示出,可光降解增稠剂500可以进一步包含能够通过分子量控制调节发光元件墨1001的粘度的官能团R6。在一些实施方案中,R6可以是C1-C5烷基基团、C2-C5烯基基团、C2-C5炔基基团、C1-C5烷基醚基团和C2-C5烯基醚基团中的任一种。第三官能团可以包括能够形成氢键并且能够聚合反应的官能团,如以上描述。第三官能团可以直接键合至R6,并且可光降解官能团可以直接键合至第三官能团。然而,本公开内容不限于此,并且可光降解官能团也可以直接键合至R6。可光降解增稠剂500可以通过调节碳原子数、n和l控制分子量。

第三官能团可以不必是能够聚合反应的官能团。如式4和式5中示出,第三官能团可以仅包括可以形成氢键的官能团,并且可光降解增稠剂500可以包含能够聚合反应的可聚合基团R7。在实施方案中,第三官能团“HP2”可以是羟基基团(-OH)或胺基团(-NH2),并且R7可以是丙烯酰基基团、甲基丙烯酰基基团、酯基团和碳酸酯基中的任一种。然而,本公开内容不限于此。

可光降解增稠剂500可以通过可聚合基团R7的聚合反应形成聚合物链,并且第三官能团可以键合至可聚合基团。在可光降解增稠剂500中,可聚合基团和可光降解官能团可以形成聚合物链的主链,并且第三官能团可以形成侧链。可光降解增稠剂500可以通过聚合物链的侧链之间的分子间氢键形成网络结构。

在一些实施方案中,可光降解增稠剂500可以由以下化学式7至化学式11表示:

[式7]

[式8]

[式9]

[式10]

[式11]

在化学式7至化学式11中,l是10至100的整数。

化学式7至化学式11中的每一个包含可以形成分子间氢键的第一官能团和其中键可以通过光照射分解的可光降解官能团。此外,可光降解增稠剂500可以包含能够调节分子量的官能团和能够聚合反应的可聚合基团。

图26是例示出根据实施方案的处于其中没有向发光元件墨施加剪切应力的状态的可光降解增稠剂的布置的示意图。图27是例示出根据实施方案的处于其中已经向发光元件墨施加剪切应力的状态的可光降解增稠剂的布置的示意图。

将参考图26和图27描述其中可光降解增稠剂500的每一个均是化学式8的情况。在可光降解增稠剂500的每一个中,第三官能团可以是能够形成氢键并且能够聚合反应的酰胺基团(-CONH-),可光降解官能团可以包括环丁基基团,并且可以包含亚乙基基团(-CH2CH2-)作为用于分子量控制的官能团。

当没有施加剪切应力时,可光降解增稠剂500可以在发光元件墨1001中形成三维(3D)网络结构,因为它们的第三官能团形成分子间氢键。当可光降解增稠剂500形成网络结构时,发光元件墨1001可以具有高粘度。

例如,当没有施加剪切应力时,发光元件墨1001可以具有30cP至70cP的粘度。然而,本公开内容不限于此。在以上化学式8中,可以根据发光元件墨1000所需的粘度范围适当地调节l。当l增加时,可光降解增稠剂500的分子量和聚合物链长度以及由可光降解增稠剂500形成的网络结构可以增加,并且发光元件墨1001可以具有更大的粘度。当包含可光降解增稠剂500的发光元件墨1001储存在容器中时,其可以保持发光元件30长时间分散。

另一方面,当通过喷墨印刷装置的喷嘴喷出发光元件墨1001时或当施加剪切应力时,可光降解增稠剂500可以不形成网络结构。当发光元件墨1001在喷墨印刷装置的喷墨头中流动或者从喷嘴中喷出时,可以施加由于流体的流动而引起的剪切应力。剪切应力可以具有比由可光降解增稠剂500形成的分子间氢键更强的强度,并且可光降解增稠剂500可以保持单独地分散的状态而不形成3D结构。因此,发光元件墨1001可以具有低粘度并且因此可以通过喷嘴顺利地喷出。

根据实施方案,当施加剪切应力时,发光元件墨1001可以具有5cP至15cP或7cP至13cP,优选约10cP的粘度。然而,本公开内容不限于此,并且发光元件墨1001的粘度可以在其中发光元件墨1001可以从喷墨头的喷嘴中喷出的范围内不同地改变。如以上描述,可光降解增稠剂500的分子量和聚合物链长度可以根据化学式2的n值而变化,并且发光元件墨1001的粘度可以调节为在所需范围内。

图28是例示出根据实施方案的当将光照射至发光元件墨时的可光降解增稠剂的示意图。

参考图28,当可光降解官能团被分解时,每个可光降解增稠剂500可以形成多个具有小分子量的片段分子500'。当照射光时,化学式8可以分离成多个片段,如以下化学反应式6中示出:

[化学反应式6]

当可光降解官能团的键被分解时,可光降解官能团可以分别作为官能团片段CP1和CP2(参见图28)保留在片段分子500'中。当将光照射至发光元件墨1001时,可光降解增稠剂500的聚合物链可以被分解。因此,即使没有施加剪切应力,可能也不会形成可光降解增稠剂500之间的网络结构,并且发光元件墨1001可以具有低粘度。由于发光元件墨1001在喷射在电极21和22上之后具有低粘度,因此发光元件30可以通过介电泳力顺利地对准并且放置在电极21和22上。此外,发光元件30的初始对准位置可能不会在去除元件溶剂103和可光降解增稠剂500的过程中改变,并且元件溶剂103和可光降解增稠剂500可以在相对低的温度下被完全去除。

根据实施方案,包含可光降解增稠剂500的发光元件墨1001的粘度可以在制造显示装置10的过程期间改变。在储存发光元件墨1001的操作、通过喷墨头的喷嘴喷出发光元件墨1001的操作、对准发光元件30的操作和去除元件溶剂103和可光降解增稠剂500的操作中的每一个中,发光元件墨1001可以具有适当的粘度。特别地,发光元件墨1001可以在储存发光元件墨1001的操作中具有高粘度,从而防止发光元件30的沉淀。发光元件墨1001可以在通过喷嘴喷出发光元件墨1001的操作、对准发光元件30的操作和去除元件溶剂103的操作中具有低粘度,从而促进发光元件30的喷墨印刷过程和对准过程。此外,在制造包括发光元件30的显示装置10的过程中,发光元件30可以在电极21与22之间具有高对准度,并且可以提高显示装置10的产品可靠性。

由于根据实施方案的每个可光降解增稠剂500包含第三官能团和可光降解官能团,因此其在元件溶剂103中的分子结构可以根据剪切应力的施加或光的照射而改变。由于发光元件墨1001包含除了溶剂100和发光元件30之外的可光降解增稠剂500,因此其可以根据制造显示装置10的过程具有适当的粘度。

现在将描述根据实施方案的用于制造显示装置10的方法。

图29是例示出根据实施方案的用于制造显示装置的方法的流程图。

参考图29,根据实施方案的用于制造显示装置10的方法可以包括:制备包含溶剂100、发光元件30和可光降解增稠剂500的发光元件墨1000(操作S101)、制备具有形成在其上的电极21和22的目标衬底并且将发光元件墨1001喷射在电极21和22上(操作S201),以及将光照射至发光元件墨1001并且将发光元件30安装在第一电极21和第二电极22上(操作S301)。

发光元件墨1001可以在将发光元件墨1001喷射在电极21和22上时具有低粘度,因为施加了剪切应力。因此,可以进行顺利的喷出过程。然而,喷射在电极21和22上的发光元件墨1001处于其中没有施加剪切应力的状态。因此,发光元件墨1001可以具有高粘度,因为可光降解增稠剂500形成3D网络结构。

根据实施方案,制造显示装置10的过程可以包括:在将发光元件30安装在电极21和22上的过程中,通过将光照射至发光元件墨1001而将每个可光降解增稠剂500分解成多个片段分子500'。当将发光元件30安装在电极21和22上时,可以照射光,使得发光元件墨1001具有低粘度。因此,发光元件30可以在电极21与22之间顺利地对准,并且可以在后续过程中完全去除元件溶剂103和可光降解增稠剂500。

图30至图32是例示出根据实施方案的制造显示装置的过程中的操作的横截面视图。

首先,参考图30,制备包含发光元件30、元件溶剂103和可光降解增稠剂500的发光元件墨1001,以及具有设置在其上的第一电极21和第二电极22的目标衬底SUB。尽管在附图中一对电极设置在目标衬底SUB上,但更多个电极对可以设置在目标衬底SUB上。除了以上描述的显示装置10的第一衬底11之外,目标衬底SUB可以包括设置在其上的多个电路元件,但是为了便于描述,以下将不例示这些。

发光元件墨1001可以包含元件溶剂103以及分散在元件溶剂103中的发光元件30和可光降解增稠剂500。储存在容器中的发光元件墨1001可以处于其中没有流体流动状态以及其中没有施加剪切应力的状态。可光降解增稠剂500可以在它们的第一官能团形成分子间氢键时在元件溶剂103中形成3D网络结构。发光元件墨1001可以具有例如,30cp至70cp的高粘度,并且可以保持发光元件30长时间分散。

然后,参考图31和图32,将发光元件墨1001喷射在设置在目标衬底SUB上的第一电极21和第二电极22上。在实施方案中,发光元件墨1001可以通过使用喷墨印刷装置的印刷过程喷射在电极21和22上。发光元件墨1001可以通过包括在喷墨印刷装置中的喷墨头的喷嘴喷射。发光元件墨1001可以沿喷墨头中提供的内部流动路径流动并且可以通过喷嘴喷出在目标衬底SUB上。

沿内部流动路径流动的发光元件墨1001可以处于其中流体流动的状态以及其中施加剪切应力的状态。在向其施加剪切应力的发光元件墨1001中,可光降解增稠剂500的第三官能团可能不能形成分子间氢键。可光降解增稠剂500可以具有分散在元件溶剂103中的其各自的链而不形成3D网络结构,并且发光元件墨1001可以具有例如,5cp至15cp或约10cp的低粘度。具有在以上范围内的粘度的发光元件墨1001可以从喷墨头的喷嘴中顺利地喷出,并且可以防止由于溶液的粘度而引起的喷嘴堵塞现象。

如图32中例示,发光元件墨1001可以安装在设置在目标衬底SUB上的电极21和22上。发光元件30可以在一个方向上延伸,并且可以分散在发光元件墨1001中,其中其延伸方向具有随机定向方向。

当将包含发光元件30的发光元件墨1001喷射在目标衬底SUB上时,通过将对准信号传送至电极21和22,在目标衬底SUB上产生电场EL。分散在元件溶剂103中的发光元件30可以经受由电场EL施加的介电泳力,并且可以在改变其定向方向和位置时放置在电极21和22上。

然而,喷射在目标衬底SUB上的发光元件墨1001处于其中因为没有流体流动所以没有施加剪切应力的状态,并且可光降解增稠剂500可以通过形成分子间氢键来形成3D网络结构。发光元件墨1001可以具有高粘度,并且发光元件30可以即使在经受由电场EL施加的介电泳力时也不会设置在电极21和22上的所需位置处。

图33至图35是例示出在制造显示装置的过程期间将发光元件放置在电极上的过程的示意图。图35例示出在将发光元件30防止在电极21和22上之后去除元件溶剂103和可光降解增稠剂500的过程。

首先,参考图33和图34,当在已经由可光降解增稠剂500形成3D网络结构的状态下,在目标衬底SUB上产生电场EL时,发光元件30可以经受介电泳力F1。在一些实施方案中,当在目标衬底SUB上形成的电场EL平行于目标衬底SUB的上表面时,发光元件30可以在第一电极21和第二电极22上对准和放置,使得其延伸方向平行于目标衬底SUB。发光元件30可以通过介电泳力F1从其初始分散位置(在图34中由虚线表示)朝向电极21和22移动。然而,发光元件30可以经历在与具有高粘度的发光元件墨1001中的介电泳力F1相反的方向上作用的阻力,并且可以不安装在电极21和22上的所需位置处。向发光元件30施加的介电泳力F1可能不足以使发光元件30的两个端部放置在第一电极21和第二电极22上,并且发光元件30可以放置成使得其延伸方向与其中电极21和22的方向倾斜。

此外,即使在后续过程中去除元件溶剂103和可光降解增稠剂500,发光元件30的定向方向或对准状态也可以改变,或者元件溶剂103可能由于发光元件墨1001的粘度而不会被完全去除。

参考图35,当在将发光元件30放置在电极21和22上之后去除元件溶剂103和可光降解增稠剂500时,发光元件30的初始对准状态(在图35中由虚线表示)可以通过由于流体流动而引起的吸引力或可光降解增稠剂500与发光元件30之间的吸引力Fa(参见图35)而改变。因此,如以上描述,由其中最终放置在电极21和22上的发光元件30延伸的方向和垂直于其中电极21和22延伸的方向的方向形成的锐角Θi'可以具有大的值。

此外,在具有高粘度的发光元件墨1001中,元件溶剂103和可光降解增稠剂500可能不会被完全去除,而可能在后续过程中作为异物保留。保留在电极21和22和发光元件30上的异物可能导致在形成接触电极26的后续过程中与发光元件30的接触失效。如果进行高温热处理过程以完全去除它们,包括在目标衬底SUB中的发光元件30和电路元件可能被损坏。

根据实施方案的用于制造显示装置10的方法可以包括将发光元件30放置在电极21和22上或者在放置发光元件30之后,将光照射至发光元件墨1001。当将光照射至发光元件墨1001时,每个可光降解增稠剂500的可光降解官能团可以被分解以形成多个片段分子500'。发光元件墨1001可以具有低粘度,即使在其中没有施加剪切应力的状态下可光降解增稠剂500也不形成3D网络结构。因此,发光元件30可以经受足以将发光元件30放置在电极21和22上的所需位置处的介电泳力,并且在后续过程中,元件溶剂103和可光降解增稠剂500可以通过相对低温度的热处理过程完全去除。

图36至图38是例示出在根据实施方案的制造显示装置的过程期间将发光元件放置在电极上的过程的示意图。图36例示出将光照射至发光元件墨1001的操作,并且图37和图38例示出通过在目标衬底SUB上产生电场来放置发光元件30的操作。

首先,参考图36,根据实施方案的制造显示装置10的过程可以包括将光hv照射至喷射在目标衬底SUB上的发光元件墨1001。当将光hv照射至发光元件墨1001时,每个可光降解增稠剂500的可光降解官能团的键可以被分解以形成多个片段分子500'。片段分子500'可以具有比可光降解增稠剂500更小的分子量,并且即使形成分子间氢键,发光元件墨1001也可以具有低粘度。当在后续过程中在目标衬底SUB上产生电场EL时,发光元件30可以在其中发光元件30分散在具有低粘度的发光元件墨1001中的状态下放置在电极21和22上。

然后,参考图37和图38,通过在目标衬底SUB上产生电场EL将发光元件30放置在电极21和22上。由于发光元件墨1001具有低粘度,因此发光元件30可以经受足以将发光元件30放置在所需位置处的介电泳力F2。随着发光元件30的位置和定向方向从初始分散位置(在图38中由虚线表示)改变,发光元件30的两个端部可以分别放置在第一电极21和第二电极22上。发光元件30可以以相对均匀的对准度放置在每个电极21或22上。发光元件30的“对准度”可以是指在目标衬底SUB上对准的发光元件30的定向方向与安装位置之间的偏差。例如,当发光元件30的定向方向与安装位置之间的偏差是大的时,可以理解发光元件30的对准度是低的。当发光元件30的定向方向与安装位置之间的偏差是小的时,可以理解,发光元件30的对准度是高的。

然后,去除发光元件墨1001的元件溶剂103和可光降解增稠剂500或片段分子500'。

如以上描述,可以通过常规热处理过程进行去除元件溶剂103和可光降解增稠剂500或片段分子500'的过程。可光降解增稠剂500可以因为其可光降解官能团的键被分解而形成具有小分子量的片段分子500',并且甚至可以通过相对低温度的热处理过程被完全去除。在实施方案中,热处理过程可以在200℃至400℃或约300℃的温度范围内进行。当在以上范围内进行热处理过程时,可以完全去除元件溶剂103和可光降解增稠剂500以及片段分子500',同时防止对发光元件30和电路元件的损坏。

在其中发光元件30分散在具有低粘度的发光元件墨1001中的状态下,发光元件30可以以高对准度放置在电极21和22上。即使通过热处理过程去除元件溶剂103和可光降解增稠剂500以及片段分子500',发光元件30也可以在发光元件墨1001中保持它们的初始对准状态。因此,如以上描述,由其中最终放置在电极21和22上的发光元件30延伸的方向和垂直于其中电极21和22延伸的方向的方向形成的锐角Θi可以具有非常小的值。

然后,多个绝缘层和接触电极26可以形成在发光元件30以及电极21和22上以制造显示装置10。通过以上过程,可以制造包括发光元件30的显示装置10。根据实施方案,可以使用包含发光元件30和可光降解增稠剂500的发光元件墨1001制造具有设置在电极21和22上的发光元件30的显示装置10。制造显示装置10的过程可以包括将发光元件墨1001喷射在目标衬底SUB上以及将光照射至发光元件墨1001的过程。发光元件墨1001可以具有每个过程所需的粘度,并且发光元件30可以以高对准度放置在电极21和22上。通过根据实施方案的制造显示装置10的过程,可以制造通过包括发光元件30而具有改善的产品可靠性的显示装置10。

图39是例示出根据实施方案的用于制造显示装置的方法的一部分的横截面视图。

如以上描述,通过将光UV照射至发光元件墨1001将每个可光降解增稠剂500分解成多个片段分子500'的操作和通过产生电场EL将发光元件30安装在电极21和22上的操作可以在一个过程中同时进行。

参考图39,可以通过电极21和22传送对准信号,同时将光UV照射至喷射在电极21和22上的发光元件墨1001。因此,可光降解增稠剂500可以分解成片段分子500',从而降低发光元件墨1001的粘度。同时,发光元件30可以通过电场EL而安装在电极21和22上,所述电场EL通过将对准信号传送至电极21和22而产生。由于安装发光元件30的过程在将光UV照射至发光元件墨1001的过程期间进行,因此可以缩短过程时间。

此外,尽管在附图中未例示,但在安装发光元件30之后,可以相继进行去除元件溶剂103和可光降解增稠剂500的过程。特别地,当通过热处理过程进行分解可光降解增稠剂500的操作时,可以通过在热处理过程中将对准信号传送至电极21和22来将发光元件30安装在电极21和22上。因此,可以改善制造显示装置10的过程的效率。

在总结详细描述时,本领域技术人员应理解,在基本上不背离本发明的原理的情况下,可以对优选实施方案进行许多变化和修改。因此,本发明的公开的优选实施方案仅以一般性和描述性意义使用,并且不出于限制的目的。

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